Copérnico, Galileo, Newton, Einstein. Antes que genios y caprichosos, los miembros del dream team de la física fueron arquitectos: a su modo y transgrediendo los infranqueables límites cognoscitivos impuestos por su época, cada uno barrió con los escombros del universo artesanal, mágico y tambaleante, plagado de dioses soberbios (y siempre atléticos), antiguas tortugas y elefantes con espaldas magulladas, que erigieron griegos, chamanes y sacerdotes paganos en el discurrir de treinta siglos de historia. Copérnico tomó con las manos el mundo y lo exilió de la centralidad universal dictada por viejas escrituras caducas y con fecha vencida; como buen lingüista (que no era), Galileo por primera vez escuchó, entre murmullos y ruidos, el lenguaje –matemático– en el cual se expresa la naturaleza; con aires clasicistas y el empuje de la razón, Newton atisbó los principios que rigen en todas las esquinas perdidas de un cosmos eterno e infinito, y Einstein se metió con las bestias y dragones del tiempo y el espacio, los enlazó de una vez y para siempre y abrió un hueco para que allí se introdujera la actual cosmología adornada por Big Bangs, materia oscura, agujeros negros, inflaciones cósmicas, paradojas, supernovas, cuásares y multidimensiones.

Y sin embargo, no fueron perfectos. Las obras de cada uno de ellos, elegantes pero incompletas, nunca tuvieron el lujo de conocer el broche teórico: ninguna de ellas es capaz de explicar todo (pero todo) lo que ocurre a nuestro alrededor, sin caer en tristes inconsistencias matemáticas y lógicas. De ahí, pues, se entiende el trabajo de hormiga que llevan a cabo los científicos modernos que sudan por abrazar con diáfanas y gulliverianas ecuaciones las teorías que explican el funcionar de lo extremadamente grande –planetas, estrellas, galaxias– y a la vez lo infinitesimalmente pequeño –electrones, protones y neutrones, por ejemplo–. Uno de ellos es el físico argentino Juan Martín Maldacena, profesor del Institute for Advanced Study, en Princeton (Estados Unidos) –el mismo donde trabajó Albert Einstein–, y una de las estrellas más brillantes de la ciencia argentina, que ve el mundo con el prisma y el aumento de la teoría de cuerdas, la teoría que humildemente promete acabar con todas las teorías.

La teoría de cuerdas se vende bien: desde las asociaciones que provoca a cómo se la promociona (una “teoría del todo”), llama la atención. Sin embargo, el nombre no dice mucho. ¿En qué consiste?

–Antes de que fuera formulada formalmente hace 30 años por los físicos norteamericanos John Schwarz (del California Institute of Technology) y su colaborador Michael Green, uno de los que comenzó a trabajar en ella fue el argentino Miguel Angel Virasoro. Ocurre que la física actual se apoya en dos grandes pilares-teorías incompatibles: la mecánica cuántica (que sirve para describir el interior del átomo y que se aplica a lo pequeño) y la teoría de la relatividad de Einstein, que se aplica a las cosas pesadas (que suelen ser grandes) y describe el espacio-tiempo y la acción de la gravedad.

Una de las cuatro fuerzas de la naturaleza que mantienen en pie todo lo existente (las otras son la fuerza electromagnética, y la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil, que conviven en el interior del núcleo atómico). ¿No es así?

–Claro. En la vida cotidiana, esta incompatibilidad lógica y matemática, que al final de su vida intentó resolver Einstein, no se advierte; pero en situaciones extremas como al principio del Big Bang, se nota. Por eso aún no podemos explicar el principio del tiempo y el espacio: las teorías actuales no son válidas ya que no consideran a la vez y dentro de la misma teoría la gravedad de la relatividad general y la mecánica cuántica; o sea: una no puede explicar los fenómenos de la otra.

¿Y eso cómo se soluciona?

–Con la teoría de cuerdas, justamente. A grandes rasgos, consiste en reemplazar las partículas –que en la física de partículas son puntos– por objetos unidimensionales: cuerditas que oscilan y que al vibrar de cierta manera generan ciertas partículas. Parece simple, pero esta sustitución de “ladrillos” (electrones, quarks, protones) por cuerdas como los constituyentes de la materia y la energía resuelve la incompatibilidad entre la mecánica cuántica y la relatividad general.

Es algo así como develar la trama íntima del universo, su esqueleto. ¿Cree que con esto se terminará ese juego perpetuo de muñecas rusas en el que se metió la física al pretender hallar las partículas elementales?

–No sé, tal vez. Lo que se encuentra es que cuando uno va a cosas muy pequeñas llega un momento en el que hay que describir el escenario mismo, es decir, el espacio-tiempo. La teoría de las cuerdas no está acabada; es una teoría en construcción en la que trabajan cerca de tres mil científicos en el mundo.

Entonces, tiene puntos débiles...

–Sí y muchos. El mayor es la falta de contrastación experimental.

¿Cómo es eso?

–Lamentablemente, el estado actual de la tecnología no nos permite hacer experimentos y poner esta teoría a prueba en lo empírico.

Me imagino que eso les genera algún tipo de angustia o desesperación.

–A veces, sí. Pero no bajamos los brazos. Pensamos que la teoría es tan interesante como para esperar 20 o 30 años para testear todo esto. Se han obtenido resultados teóricos muy interesantes.

¿Cuáles?

–Con los agujeros negros, por ejemplo. Su estudio es uno de los más grandes triunfos de la teoría de cuerdas. En la relatividad general de Einstein, estos objetos son como pozos sin fondo en el espacio-tiempo que vorazmente tragan todo lo que se les acerca, hasta la luz. Los agujeros negros son los objetos más sencillos en la gravedad cuántica porque son objetos que dependen sólo de las leyes de la gravedad. Si tuviéramos un agujero negro minúsculo ahí sí se conjugarían nuestras dos preocupaciones: la gravedad y la mecánica cuántica, pero la complicación es doble porque es difícil fabricarlos en laboratorios y la naturaleza no nos provee agujeros negros en pequeña escala que anden por ahí.

Por suerte.

–No para nosotros, los físicos teóricos. Los agujeros negros son como una especie de laboratorio teórico, un experimento imaginario, en el que la teoría funciona.

El astrónomo inglés Martin Rees cree que hay muchos universos, tal vez infinitos, que conformarían un “multiverso”. ¿Usted cómo lo ve?

–Creo que el universo podría compararse con un holograma: cuando mirás un holograma, ves un objeto de tres dimensiones, pero toda la información está guardada en un objeto de dos dimensiones, casi plano, pero no unidimensional: de hecho, la teoría de cuerdas estipula la existencia de diez dimensiones, seis más de las cuatro que conocemos todos.

Ultimamente, hay una corriente artístico-científica que trata de ver las ecuaciones según su aspecto estético. A todo esto, ¿la teoría de cuerdas es bella?

–La verdad, no demasiado. Tiene aspectos interesantes y lindos pero quizá no es tan bella como la relatividad general que se basa en un principio muy general y a partir de ese principio permite deducir toda la teoría. Todavía en teoría de cuerdas no hemos descubierto cuál es ese principio general del cual se deduce todo.

Lo que sí parece ser un poco ambiciosa.

–Sí, pero no es una ambición tan desmedida. Hay un problema muy concreto que es juntar la gravedad con la mecánica cuántica. La teoría de cuerdas lo hace. En la naturaleza, no hay una razón por la cual siempre tenga que haber nuevas partículas cada vez más elementales. Tal vez en algún momento se pueda llegar al fondo.

Está diciendo que todo y todos estaríamos hechos de cuerditas que vibran como las cuerdas de un violín o una guitarra. ¿Esto rompe con 25 siglos de “pensamiento atómico”?

–No. Es una extensión permanentemente natural de las cosas que se hicieron antes. Es una continuación del trabajo de Einstein. Por eso la teoría de cuerdas no es demasiado revolucionaria. Es muy parecida a la física de partículas. Es cierto: en ciertos aspectos es revolucionaria pero en un tono positivo, porque permite describir la gravedad y la mecánica cuántica al mismo tiempo, y eso en la física es un golpe revolucionario.

O sea, no significa un cambio de paradigma en el sentido kuhniano.

–Exactamente. Las técnicas y las ideas con las cuales se la describe son muy similares a las de las teorías de física de partículas. La teoría de cuerdas no cambia nada de la física que conocemos. Es algo que va más allá. Por ejemplo: tomemos el caso de una pelota de fútbol. Si hasta ahora sabíamos que está hecha moléculas y éstas de átomos con electrones, protones y neutrones, para nosotros eso sigue siendo exactamente igual. La pregunta que plantea (y responde) la teoría de cuerdas, por ejemplo, es “¿qué hay dentro de un electrón?”.

¿No cree que el nombre de la teoría puede llevar a un despistado a pensar erróneamente que el universo sería una especie de gran manta, un gran entretejido?

–Puede ser. Una analogía tiene ventajas y desventajas. El error está en creer que las cuerdas ultrapequeñas (quizás incluso más pequeñas de lo imaginablemente posible) están extendidas. Pero las cuerdas están enrolladas como un pequeño lazo dentro de una partícula. Es más: en la mayor parte del espacio no hay cuerdas, no hay materia. Lo que abunda en el universo es el vacío.

La nada...

–...y nosotros.