Teoría de cuerdas: ¿física o geometría?

Desde hace varias décadas, los «aceleradores de partículas» convertidos en los medios de experimentación por excelencia, proveen los datos necesarios para analizar la estructura interna de la materia. Las colisiones entre partículas impulsadas a grandes velocidades originan fragmentos elementales cuyas propiedades se estudian a la luz de un modelo teórico. Especialmente, entre las décadas comprendidas entre 1930 y 1960 se obtuvo abundante información experimental.
En 1968, analizando algunos de esos resultados, Gabriel Veneziano, investigador del CERN, descubrió una fórmula matemática que permitía calcular la probabilidad de un suceso subatómico en función del ángulo que forman dos partículas después de su colisión. Este hallazgo fue recibido con gran interés por la comunidad científica especializada y en 1970, partiendo de tales resultados cuantitativos, algunos físicos sustituyeron la imagen de una «partícula» –ampliamente utilizada en el pasado- por la de una «cuerda elástica». Desde luego, en uno y otro caso, se trata de imágenes o representaciones idealizadas que se refieren a entes materiales. Ambas construcciones mentales (partículas y cuerdas) actúan como símbolos que por su carácter geométrico reúnen las condiciones necesarias para ser sometidos a operaciones matemáticas.

Por tanto, la génesis de la «cuerda elástica» no reside en la observación experimental, sino en una interpretación teórica. Los resultados numéricos, procedentes del examen de las interacciones, condujeron a una formulación que se puso en correspondencia con imágenes de «cuerdas o bandas elásticas», es decir, objetos materiales ordinarios. Por lo que no puede haber comprobación empírica de tales «entidades», pues resultan de una mera atribución de imágenes a datos teóricos obtenidos mediante una estructura matemática.

Este nuevo símbolo tiene una configuración unidimensional diferente a la partícula de la dinámica clásica. Es una idealización de una cuerda real, material, que está dotada de propiedades elásticas, que, como todo cuerpo elástico, podrá cambiar de forma al ceder energía o recibirla.

La inclusión de la noción de «cuerda elástica» en la estructura físico-matemática responde a una construcción mental idealizada; un «símbolo» de carácter geométrico, al que se le asignan propiedades elásticas. En cuanto símbolo, interpretado dentro de la física teórica, la «cuerda elástica» cumple un papel análogo a otros símbolos de la física clásica, como el «momento mecánico» en la mecánica galileana o el de as «líneas de fuerza».

Sin un antecedente parecido en la historia de la física, las «cuerdas elásticas», fueron acogidas por la comunidad científica, primero, con escepticismo y, tras un tiempo de expectación, lograron ser aceptadas, al ser dotadas de un formalismo matemático capaz de acoger las teorías mecánica y relativista.

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