Una teoría del todo (TEP) es un marco hipotético que explica todos los fenómenos físicos conocidos en el universo. Los investigadores han buscado un modelo de este tipo desde el desarrollo de la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad de Albert Einstein a principios del siglo XX.
Cada uno de estos pilares de la física moderna describe su área de investigación respectiva, las cosas más pequeñas y masivas del cosmos, con una precisión asombrosa, pero tanto la mecánica cuántica como la relatividad fallan cuando se aplican al tema del otro. Hasta ahora, una teoría general de todo ha eludido a los científicos, y algunos creen que el objetivo final no es realista.
El valiente esfuerzo de Einstein
Einstein comenzó a buscar una teoría unificadora en la década de 1920, según la American Physical Society (APS). Nunca había aceptado completamente las extrañas paradojas de la mecánica cuántica, y creía que las matemáticas que describen el electromagnetismo y la gravedad, las únicas dos fuerzas conocidas en ese momento, podían combinarse en un solo marco.
» Quiero saber cómo creó Dios este mundo», dijo Einstein a una joven estudiante de física llamada Esther Salaman en 1925. «No estoy interesado en este o aquel fenómeno, en el espectro de este o aquel elemento. Quiero saber Sus pensamientos; el resto son solo detalles.»
Pero la búsqueda de Einstein resultó quijotesca durante su vida. «La mayoría de mis hijos intelectuales terminan muy jóvenes en el cementerio de esperanzas decepcionadas», escribió en una carta en 1938. Sin embargo, no se rindió, y mientras estaba en su lecho de muerte, pidió que le trajeran sus últimas notas sobre la teoría de todo, según la APS.
Candidatos potenciales
A mediados del siglo XX, los físicos desarrollaron el Modelo Estándar, que se ha llamado la «teoría de casi todo».»Describe las interacciones de todas las partículas subatómicas conocidas y tres de las cuatro fuerzas fundamentales: el electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuertes y débiles, pero no la gravedad.
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Un modelo que también incluía la gravedad se conocería como teoría de la gravedad cuántica. Algunos investigadores creen que la teoría de cuerdas es un marco de referencia y se ajusta a la ley de una teoría del todo. La teoría de cuerdas postula que las partículas son en realidad entidades unidimensionales similares a cuerdas que vibran en una realidad de 11 dimensiones. Las vibraciones determinan las propiedades de las diferentes partículas, como su masa y carga.
O, tal vez no exista
, Pero otros científicos consideran la idea de la teoría de cuerdas un callejón sin salida intelectual. Peter Woit, físico teórico de la Universidad de Columbia, ha regañado repetidamente a sus colegas por perseguir lo que considera un sueño imaginario.
«El problema básico con la investigación de unificación de la teoría de cuerdas no es que el progreso haya sido lento en los últimos 30 años», escribió Woit en su blog, «sino que ha sido negativo, con todo lo aprendido mostrando más claramente por qué la idea no funciona.»
En su libro más vendido «A Brief History of Time» (Bantam Books, 1988), el físico Stephen Hawking discutió su deseo de ayudar a crear una teoría del todo (que también fue el título de su biopic de 2014). Pero el famoso erudito cambió de opinión más tarde en la vida; pensó que tal teoría estaría fuera de su alcance para siempre porque las descripciones humanas de la realidad siempre son incompletas, según una conferencia de 2002 disponible en un sitio web dedicado al físico fallecido.
Este hecho no lo entristeció, sino que más bien le dio esperanza. «Ahora me alegra que nuestra búsqueda de entendimiento nunca llegue a su fin y que siempre tengamos el desafío de nuevos descubrimientos», dijo Hawking. «Sin ella, nos estancaríamos.»