Teoria De Gust

Para introducirnos en el tema, partamos recordando que en la década de 1960 fue cuando se propugnó la hipótesis de la unificación de fuerzas en apariencias tan diferentes como la fuerza débil y la fuerza electromagnética. La «debilidad» de la fuerza débil provendría simplemente de la masa de sus partículas de intercambio. Según se calculó, esta masa debería ser aproximadamente de cien veces la del protón. En 1972 se ponen en marcha experimentos en el CERN. Se bombardean electrones sobre positrones. Aumentando progresivamente la energía, se ve aparecer, hacia 91 GeV, las partículas Z, responsables de la interacción de los neutrinos. Más tarde se produce, de modo análogo, las partículas W, que acompañan la transformación de los quarks u en quarks d (y viceversa), pero también la de los electrones en neutrinos (y viceversa). Estas detecciones confirman de manera magnífica la hipótesis de los teóricos. Muestran la existencia de la fuerza electrodébil, que combina la fuerza débil con la fuerza electromagnética.

A diferencia de la mayor parte de las partículas de la física, el neutrón tiene una vida muy larga (¡veinte minutos!) . Esta propiedad le viene de la debilidad de la interacción débil, y, por lo tanto, de la gran masa de la partícula W. Si esta masa fuera todavía diez veces más grande, el neutrón duraría más de tres meses. Este fenómeno también es responsable de la longevidad del Sol (diez mil millones de años). Si la masa de W fuera diez veces más pequeña, a nuestra estrella ni siquiera la habríamos conocido, ya que habría agotado sus reservas nucleares hace tiempo. ¡Habría muerto mucho antes de la aparición de los mamíferos! Se trata de una fascinante relación, como muchas otras, entre las propiedades de las partículas y nuestra realidad cotidiana…

Pero la descripción del éxito de la hipótesis sobre la unificación de las fuerzas débil y electromagnética en una fuerza electrodébil no la podemos repetir para los distintos hipotéticos modelos de las GUT's. Más aún, con el tiempo se ha despertado un cierto grado de resistencia –de parte de gran número de físicos– a admitir el supuesto de que la naturaleza elija una GUT mínima. Se resisten sobre todo a admitir un modelo que describa correctamente la naturaleza a escalas de distancia de 10-16 cm (tamaño escalar de las partículas W y Z) y salte luego a distancias de 10-30 cm (la escala GUT). Es una extrapolación de 1013, lo cual equivale más o menos al grosor de un dedo comparado con la distancia de la Tierra al Sol. Si es correcta la idea de la GUT mínima, existe en la naturaleza un microdesierto que abarca una región inmensa. A muchos físicos esto les parecía una falta de imaginación de la naturaleza, por no decir categóricamente que las distintas teorías GUT's no son viables. O, por lo menos, que no podrán ser nunca comprobadas.

Los científicos observaban que desde la escala macroscópica de los supercúmulos de galaxias a la microscópica de las partículas W y Z, cambian en la naturaleza las estructuras físicas, a medida que cambia la escala de distancia. En el libro de Phill Morrison titulado " Potencias de 10", vemos ejemplos de la riqueza y variedad de los productos de la naturaleza cada vez que la escala de distancias cambia en múltiplos de diez. ¿Hay alguna razón (aparte de la falta de imaginación o la falta de datos) para que esta riqueza desaparezca súbitamente al adentrarnos más allá de las distancias correspondientes al tamaño de las partículas W y Z, para volver a hacerse interesante a la escala de la gran teoría del campo unificado, 1013 veces más pequeña? Nadie sabe cómo contestar a esta pregunta. La única forma de lograrlo es seguir haciendo experimentos con aceleradores a energía aún mayor, alrededor de 1024 eV. O sea, por ahora no hay ninguna posibilidad, ni siquiera con el Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) .

En consecuencia ¿son las GUT's una pura y simple especulación? No es así. Existen otra serie de medidas que nos conduce naturalmente a esta hipótesis. Para describirlas, resumamos primero nuestros conocimientos sobre las intensidades (constantes de acoplamiento) de las fuerzas de la naturaleza. La constante de acoplamiento de la fuerza electromagnética es numéricamente de 1/137, o sea, alrededor de siete milésimas. La «debilidad» de la fuerza débil –aproximadamente una cienmilésima– proviene, no de su constante de acoplamiento, sino de su corto alcance. A energías elevadas, ambas fuerzas poseen intensidades y alcances parecidos. Este hecho está en la base de la unificación electrodébil. La fuerza nuclear es alrededor de cien veces más fuerte que la fuerza electromagnética. Su constante de acoplamiento es vecina de la unidad.

Ahora bien, se trata de constantes de acoplamiento cuyo primer nombre asignado, se puede decir, es el teóricamente apropiado. La nucleosíntesis del Big Bang nos ha suministrado

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