martes, 28 de junio de 2016

¿Qué es la Teoría del todo?



La Teoría del todo es el santo grial de la física, que consiste en una Teoría que describa todos los fenómenos físicos conocidos. Una Teoría del todo para considerarse como tal debe unificar todos los fenómenos físicos en una sola Teoría o ecuación matemática que describa todas las fuerzas fundamentales, la materia y la energía.

La razón de postularse que hipotéticamente debería existir una Teoría del todo es por la dificultad de unificar fenómenos, ya que se espera que todo el universo al opera en un conjunto debe ser descrito con un modelo único, sin embargo, esto no ha sido posible para ciertos fenómenos. Un ejemplo de una unificación de fenómenos físicos es con la electricidad y el magnetismo, que por mucho tiempo se describían como fenómenos separados, pero gracias a trabajos como el de Faraday y las matemáticas de Maxwell se unificó ambas en una única fuerza, la que llamamos electromagnetismo. Del mismo modo, se espera que todos los fenómenos conocidos del universo deben estar interconectados y ser descritos por una ecuación única.   

Como se ha mencionado el principal problema actual de la física es la dificultad de unificar fenómenos, por ejemplo, la realidad a escala subatómica se describe con la mecánica cuántica y a escala macroscópica con la relatividad. A simple vista no parece ningún problema describir las cosas muy pequeñas con una Teoría y matemáticas distintas de las que usamos con las cosas muy grandes, pero existen problemas como el big bang o un agujero negro en donde ambas se juntan y cuando intentamos unir ambas no es posible, ya que tenemos que usar matemáticas distintas, y se espera que el universo al ser un conjunto pueda ser explicado de una sola manera desde una partícula hasta una galaxia sin que nuestras matemáticas colapsen. Otro problema es la unificación de las cuatros fuerzas fundamentales conocidas, gravedad, electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil, por ahora el modelo estándar ha logrado unificar tres de estas fuerzas con la relatividad y la cuántica, excepto la gravedad que no es compatible con la mecánica cuántica. Una Teoría del todo no solo debería unificar todos los fenómenos conocidos, también explicar la energía y materia oscura.


Lograr una Teoría del todo no es tarea fácil, a pesar de que ya se han postulados modelos hipotéticos como la Teoría M, Teoría del todo excepcionalmente simple, Teoría cuántica de bucles, entre otras. Pero tenemos que tener en claro que, aunque tengan la palabra Teoría, no son exactamente Teorías, lo más correcto es decir que son hipótesis, ya que ninguno de estos modelos ha podido ser probados y algunos de ellos como la Teoría M tienden a ser difíciles de falsear. A pesar de las propuestas que existen en la actualidad muchos científicos se mantienen escépticos sobre si podremos encontrar una Teoría del todo, incluso algunos apelan al Teorema de incompletitud de Gödel que demuestra que existen proposiciones indecidibles lo que complicaría una Teoría del todo. Otros dicen que tal vez una Teoría del todo esté fuera de nuestra compresión. A pesar del pesimismo y escepticismo de una parte de la comunidad científica, la otra parte cree que si es posible encontrarla y trabaja en esa búsqueda, una búsqueda que puede llevarnos décadas, siglos o tal vez mas de un milenio, en realidad no los sabemos, pero si llegamos a encontrar una descripción única a todo sería un momento glorioso para la humanidad, lo que significaría que hemos logrado comprender nuestro universo y con ese conocimiento sacar beneficios prácticos asombrosos. 

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