Su mera mención todavía provoca cosquillas e inquietud entre algunos físicos, mientras que resuena con fascinación en el imaginario de los legos de esta ciencia. Ha aparecido en todo tipo de obras de ficción, en algunas de ciencia ficción y en otras menos de ciencia hardcore. Sin embargo, a pesar de lo estrambótico de su naturaleza, la teoría de cuerdas todavía no ha conseguido hacerse un hueco entre la ciencia "demostrada". ¿En qué consiste esta extraña hipótesis? ¿Y qué ha sido de ella?
En lo más profundo de la física
Este universo está regido por cuatro fuerzas que le dan forma y determinan sus leyes. Son las conocidas como fuerzas fundamentales, y todas las partículas y subpartículas están sometidas a ellas. Dichos elementos, como los átomos y "lo que conforma" los átomos, se aprecian como pequeñas "pelotitas", puntos con masa y carga, minúsculos.
Las proteínas se forman a partir de átomos, y los átomos a partir de protones, neutrones y electrones. Más abajo tendremos las partículas como los quarks o leptones, que forman a estas unidades subatómicas, y aún más, en el límite de la física, están las partículas elementales que determinan cómo funcionan las fuerzas fundamentales.
Aquí es donde tendremos que hacer un esfuerzo y dejar de lado nuestras concepciones. Imaginemos que estas pequeñas unidades no son puntos con masa y carga, como decíamos. Supongamos que, si pudiéramos romperlas aún más (algo que, por definición, es imposible), nos encontraríamos con unas especies de filamentos o cuerdas, que vibran de determinada manera.
Según esta vibración, la amalgama de cuerdas son capaces de formar las distintas subpartículas (como un electrón o un bosón, por ejemplo). Hablamos de "cuerdas" que miden 10^-35 metros, cercanas a lo que se conoce como longitud de Planck, una escala de longitud por debajo de la cual se espera que el espacio deje de tener una geometría clásica, lo que implica... que las cosas funcionan de una manera muy distinta.
Y llegó la teoría de cuerdas
Por fin tenemos delante las dichosas cuerdas. Hemos bajado tanto que el universo ya no tiene sentido como tal. Las normas que conocemos, las dimensiones y todo lo demás (literalmente todo), ya no funciona ni significa lo mismo. Como explicábamos, estas cuerdas se pliegan sobre sí mismas y vibran de diferente manera, lo que da lugar a que se manifiesten como partículas diferentes.
Pero para que las cuerdas "funcionen" es imprescindible que existan más de las dimensiones que conocemos. Por el momento no hemos dado con esas dimensiones, aunque algunos hechos matemáticos apunten hacia ellas. En concreto, las cuerdas se moverían en un espacio-tiempo distinto al ordinario, es decir, en un espacio (llamado de tipo Kaluza-Klein), en el que a las cuatro dimensiones convencionales se añaden seis dimensiones compactadas (de variedad de Calabi-Yau).
Pero insistimos, jamás hemos visto dichas dimensiones. Esto, según los defensores de la teoría, se debe a que estas otras dimensiones son "compactas", es decir, que son inobservables en la práctica. Algunos de sus máximos exponentes hacen una analogía con una cuerda. Esta, desde lejos, es bidimensional. Pero según nos acercamos, la cuerda adquiere un grosor, y una profundidad, incluso una estructura. Las dimensiones serían como estas características.
Recordemos que hablamos de filamentos que son billones de veces más pequeños. Para hacernos una idea, si un átomo midiera lo mismo que el sistema solar, las cuerdas tendrían el tamaño de un coche, más o menos. Y es que recordemos que a este tamaño la geometría clásica deja de tener sentido. Pero sigamos desgranando esta interesante hipótesis. ¿Para qué nos sirve?
De tu error aparece mi fuerza
La aparición de la teoría de cuerdas viene de hace unas cuantas décadas y está vaticinada por la necesidad de dar explicación a una cuestión nada sencilla: la existencia. Desde que se promulgó la teoría de la relatividad, la explicación del funcionamiento de las diversas fuerzas que rigen el universo ha sido más o menos exitosa. Hasta que nos topamos con cosas tan extrañas como la gravedad.
Por desgracia, la falta de pruebas de una subpartícula que explique esta fuerza nos lleva de cabeza. Es la última barrera para desarrollar una "teoría del todo". Para superarla, algunos teóricos comprendieron que la manera más lógica (desde su punto de vista) es bajar más aún en los niveles físicos. Y para ello había que desarrollar una nueva hipótesis.
El problema es que, por el momento, no existe ninguna prueba práctica de que la teoría de cuerdas sea acertada. Es un marco teórico que trata de explicar qué ocurre, pero sin resultados fehacientes. Entonces ¿por qué esta teoría es mejor que cualquier otra? Es decir, ¿por qué escogerla en vez de lanzarse en busca de otra respuesta? La única "demostración" existente son los fallos en las teorías actuales.
Efectivamente, no existe nada que muestre directamente lo acertada que es esta teoría. Muy al contrario, lo que le da "fuerza" es la incertidumbre que existe en el resto de teorías. Y puede que nunca se llegue a más. Comprobar un nivel físico tan elemental está, por el momento, muy por encima de nuestras posibilidades técnicas.
¿Qué pasó con la teoría de cuerdas?
Eso no quiere decir que no se siga estudiando a pesar de las duras críticas de muchos físicos. Desde que se sugirió, hasta la fecha, la teoría de cuerdas ha visto crecer hasta cinco variantes en las que las "cuerdas", conocidas como cuerdas bosónicas, se quedan obsoletas en su concepción.
También existen lo que se conocen como "revoluciones" de la teoría de las supercuerdas que, básicamente, se refieren a innovaciones importantes en ella de manera que la comunidad científica terminó por aceptar su importancia. No obstante, desde 2003 la teoría parece haberse quedado en un impasse.
Desde la aparición del paisaje de la teoría de cuerdas, desarrollado por M. R. Douglas, no existen verdaderos nuevos avances de la misma. Esto es recibido por parte de la comunidad científica como algo esperado, mientras que existen teóricos que no han perdido la fe en la aparición de avances importantes en este campo.
Parece que el principal problema de la teoría de cuerdas es que no se puede someter a una comprobación. Es decir, no es falsable. Y en el sentido científico clásico eso significa que no puede ser ciencia. Por el momento todavía se escuchan voces sobre el papel predictivo que tendrá la teoría de cuerdas en la física y en la cosmología. Pero nada nos hace pensar que vayamos a poder comprobar su naturaleza a corto o medio plazo.