Cómo es el libro que se acerca a la “ecuación de Dios”, la fórmula para explicar el universo que no encontraron ni Einstein ni Hawking
El físico estadounidense Michio Kaku es autor de “La ecuación de Dios: la búsqueda de una teoría del todo”. Según el científico, hay avances significativos y la respuesta está “a la vuelta de la esquina”.
En la saga de ciencia ficción y comedia La Guía del Autoestopista Galáctico (Douglas Adams, 1981) un grupo de extraterrestres crea una supercomputadora con el objetivo de responder a la pregunta por “la vida, el universo y todo lo demás”. La computadora, llamada Pensamiento Profundo, contesta que le va a tomar siete millones y medio de años responderla.
Muchas generaciones después, una multitud se congrega para ver la respuesta final. Pensamiento Profundo les advierte que la respuesta no les va a gustar. Frente a la insistencia de los programadores, la supercomputadora responde: “La respuesta definitiva a la vida, el universo y todo lo demás es... ¡42!”.
El libro de Kaku relata la búsqueda de los científicos que intentan encontrar una explicación unificada a todos los fenómenos físicos. Una ecuación, una fórmula que pueda explicar todo lo que se observa en el universo: desde el movimiento de partículas subatómicas apenas perceptibles, pasando por el movimiento de los planetas hasta los fenómenos que ocurren en un agujero negro supermasivo.
Esta búsqueda por sintetizarlo todo con una misma explicación universal aún no ha dado frutos. Einstein y Hawking fallaron, pero con sus aportes fueron acercándonos a una respuesta que, según Kaku, está a la vuelta de la esquina. Ahora bien, esta búsqueda por una unificación de todas las teorías a la que una parte de la comunidad de físicos se encuentra abocada tiene un gran problema: es muy difícil de entender.
El campo de la física teórica es complicado de abarcar y comprender, incluso para las personas que trabajan a diario con estos temas. Es en ese aspecto que La Ecuación de Dios se destaca. Sin necesidad de recurrir a cuentas y fórmulas, nos lleva por un recorrido histórico de la física y sus grandes hitos, que pasa por lugares como la manzana que vio caer Newton hasta las conjeturas más avanzadas de la física moderna.
Así, Kaku se toma el tiempo para explicar en profundidad las leyes fundamentales de la física y la base de los avances que hicieron posible la formulación de teorías nuevas. Esto es necesario ya que en los últimos capítulos abordará el territorio de la teoría de cuerdas, el espacio de 11 dimensiones y la física de los agujeros negros. Sin visitar todo lo que vino antes, es simplemente imposible comprender lo que sigue.
La vida, el universo y todo lo demás
El viaje que nos propone Kaku empieza en la Antigua Grecia, rápidamente pasa a los avances científicos del Renacimiento y el descubrimiento de las leyes fundamentales de la fìsica. De manera didáctica y entretenida explica las bases de la física, como al dar cuenta de la base de la teoría de Newton: “Si se dispara una bola de cañón desde la cima de una montaña, recorrerá cierta distancia antes de caer al suelo. Pero, si se dispara a velocidades cada vez mayores, llegará cada vez más lejos antes de tocar el suelo, hasta que, finalmente, describa un círculo completo alrededor de la Tierra y vuelva a la cima de la montaña. Así, Newton llegó a la conclusión de que la ley natural que gobierna las manzanas y las bolas de cañón, la gravedad, también mantiene a la Luna en órbita alrededor de la Tierra. La física terrestre y celestial eran la misma.”
El relato se detiene en grandes logros de las leyes de Newton, como la existencia del planeta Neptuno, que antes de ser observado directamente por un telescopio fue conjeturada haciendo cuentas aplicando las leyes del físico Inglés.
El autor recorre un proceso descriptivo similar con las leyes del magnetismo y la electricidad y el descubrimiento de la relación entre ambos de la mano de Faraday y Maxwell. Así, Kaku no solo se detiene en explicaciones sobre la naturaleza de la física sino también en anécdotas y curiosidades: “Faraday también era una rara avis, al menos en su época, porque le encantaba implicar a todo el mundo en sus descubrimientos, incluso a los niños. Era famoso por sus conferencias navideñas, en las que invitaba a todo el mundo a la Royal Institution de Londres para ser testigos de deslumbrantes muestras de magia eléctrica. Entraba en una gran habitación con paredes cubiertas de finas láminas metálicas (lo que hoy llamamos una “jaula de Faraday”) y la electrificaba. A pesar del aparente peligro, él estaba completamente a salvo, porque el campo eléctrico se dispersaba por toda la superficie de la habitación, de manera que en el interior seguía siendo cero. En la actualidad, este efecto suele usarse para cubrir hornos microondas”.
El libro también nos cuenta sobre Einstein, su historia de vida y sus principales aportes a la física. El físico galardonado con el premio Nobel en el año 1921 descubrió que las teorías de Newton y de Maxwell, si bien podían explicar mucho, en algunos aspectos se contradecían. Así es como llega a su teoría de la relatividad. En ese capítulo también se explica qué significa la famosa expresión E=mc².
Einstein no fue capaz de completar la búsqueda de una teoría que unificara todo porque le faltaba una pieza del rompecabezas: la fuerza nuclear, de la que entre 1920 y 1930 se sabía poco. El libro nos explica cómo funcionan estas fuerzas y los procesos que llevaron a su mayor comprensión.
La obra de Kaku también se detiene en la teoría cuántica y el Big Bang, temas poco intuitivos y de los que en general entendemos poco. El libro alterna explicaciones rigurosas con momentos más ligeros, como cuando se zambulle en cómo se detectó radiación residual del principio del universo: “Al principio pensaron que esta radiación de fondo se debía a un defecto en el aparato. Según la leyenda, se dieron cuenta de su error cuando, mientras daban una charla en Princeton, alguien del público dijo: ‘O han detectado mierda de pájaro, o la creación del universo’. Para comprobarlo, tuvieron que limpiar a conciencia todos los excrementos de paloma del radiotelescopio”.
Que no cunda el pánico
El gran problema de la física moderna es que no se pueden explicar de la misma forma los fenómenos que ocurren a gran escala que los que ocurren a escala subatómica: “De nuevo hay dos grandes pilares de la física. Por un lado, tenemos la teoría de lo muy grande, la teoría de la gravitación de Einstein, que nos da los agujeros negros, el Big Bang y el universo en expansión. Por el otro, tenemos la teoría de lo muy pequeño, la teoría cuántica, que explica la conducta de las partículas subatómicas. El problema es que están en conflicto mutuo. Se basan en dos principios, dos matemáticas y dos filosofías diferentes.”, escribe el autor.
En los últimos capítulos, Kaku da su visión. Para él la teoría de cuerdas es la que finalmente unificará los descubrimientos de la física hasta ahora, y la que dará respuésta a todas las preguntas que se planteen. Pero esta teoría está aún en desarrollo y todavía no están del todo claros sus alcances y sus limitaciones, por lo que el autor da cuenta de sus críticas. La principal: con las herramientas que contamos hoy en día no puede ser verificada.
“A mí me gusta comparar el trabajo en la teoría de cuerdas con la búsqueda de tesoros en el desierto de Egipto. Digamos que un día nos tropezamos con una diminuta roca que sobresale de la arena. A medida que la apartamos, empezamos a darnos cuenta de que ese guijarro es, en realidad, la punta de una pirámide, gigantesca. Tras años de excavación, encontramos toda clase de extrañas cámaras y obras de arte. En cada piso, nos topamos con nuevas sorpresas y, al final, después de excavar muchos más, llegamos a la última puerta y estamos a punto de abrirla para descubrir quién construyó la pirámide”, escribe Kaku.
Y suma: “Personalmente, yo creo que aún no hemos llegado al piso inferior, ya que cada vez que analizamos esta teoría descubrimos nuevos niveles matemáticos. Creo que aún hay más capas que revelar antes de llegar a su forma definitiva. Dicho de otro modo, la teoría es más inteligente que nosotros”.
“La ecuación de Dios” (fragmento)
Iba a ser la teoría última, un marco único que contemplaría todas las fuerzas del cosmos y lo coreografiaría todo, desde el movimiento del universo en expansión hasta las danzas más nimias de las partículas subatómicas. El desafío era escribir una ecuación cuya elegancia matemática abarcase la totalidad de la física.
Algunos de los físicos más eminentes de todo el mundo se lanzaron a esta aventura. Incluso Stephen Hawking dio una charla con el prometedor título “¿Estamos acercándonos al final de la física teórica?”.
Si dicha teoría tuviera éxito sería el logro máximo de la ciencia, el Santo Grial de la física: una sola fórmula a partir de la cual se podrían deducir, en principio, todas las demás ecuaciones, desde el Big Bang hasta el final del universo. Sería un producto último de dos mil años de investigación científica, desde los antiguos que plantearon la pregunta: “¿De qué está hecho el mundo?”.
Es una visión asombrosa.
Quién es Michio Kaku
♦ Nació en California, Estados Unidos, en 1947. Sus padres eran japoneses.
♦ Estudió física en Harvard, donde se recibió con honores
♦ Ha escrito 16 libros de divulgación de la ciencia. El primero fue publicado en 1982.
