¿Qué son la física cuántica y de cuerdas?

La física clásica (newtoniana) es lo que la mayoría de los adultos aprendieron en el bachillerato: fuerzas, manzanas que caen, F=ma, la ley de gravitación del cuadrado inverso. Describe objetos grandes en las cuatro dimensiones de longitud, anchura, profundidad y tiempo. Funciona de manera brillante para edificios, puentes, órbitas planetarias y el béisbol de las Grandes Ligas.

La física cuántica es el estudio de la energía, la materia y el movimiento a escala subatómica — partículas más pequeñas que el átomo: quarks, electrones, fotones, gluones, neutrinos. A esta escala, la física clásica se rompe. Las partículas parecen estar en dos lugares a la vez. Se comportan como ondas hasta que las observas, momento en el que se comportan como partículas. Atraviesan paredes mediante «efecto túnel». Se comunican de forma instantánea a cualquier distancia.

La física de cuerdas (también llamada teoría de cuerdas, teoría M, o teoría de supercuerdas) va aún más profundo. Propone que cada partícula es, en su base, un pequeño filamento vibrante de energía — una cuerda. El tipo de partícula en que se convierte una cuerda lo determina la frecuencia a la que vibra, como una cuerda de guitarra que produce una nota para un electrón y otra para un quark. Según esto, el universo es una vasta sinfonía.

El veredicto honesto de los físicos más brillantes que existen es que comprenden solo un pequeño rincón de todo esto. Richard Feynman: «mis estudiantes de física tampoco lo entienden. Es porque yo no lo entiendo. Nadie lo entiende.» Esto no es la vergüenza del campo. Es su gloria. Las Escrituras, tres mil años antes, predicaron exactamente esta postura como condición previa de la sabiduría.

El cubo y el Pacífico

Zetting ofrece una imagen memorable: imagina que te acercas al vasto océano Pacífico y llenas un cubo de cinco galones. Eso es lo que la ciencia sabe sobre el universo — una fracción minúscula, aunque las implicaciones de esa astilla están transformando nuestra manera de ver el mundo. El cubo es magnífico. Pero también es, en volumen, estadísticamente cero comparado con el océano. Esta es la postura epistémica correcta para el científico; es también exactamente la postura que Pablo describe en 1 Corintios 13:12. Conocemos en parte.

La física cuántica y la muerte de la certeza

Durante dos siglos después de Newton, la física clásica llevaba un aura de completitud. A finales del siglo XIX, los físicos más destacados sugerían abiertamente que el trabajo estaba casi terminado. Luego llegó la mecánica cuántica. Las partículas se negaban a quedarse donde las ponían. El acto de observar cambiaba lo que se estaba observando. La causa y el efecto a la escala más pequeña se disolvieron en probabilidad. El universo, resultó ser, era mucho más grande y extraño de lo que el cubo de la ciencia clásica había revelado. La física cuántica no destruyó el cubo; reveló el Pacífico.

Las cuerdas y la sinfonía

La teoría de cuerdas da un paso más. Si miras una partícula con suficiente detalle, dice la teoría, encuentras un filamento vibrante de energía. Distintas frecuencias de vibración producen distintas partículas. Toda la materia es, en su base, una vibración. La imagen es irresistiblemente musical. El universo es una canción sostenida. Recuerda esa imagen. Para la semana ocho estaremos cantándola de vuelta a Génesis 1.