Nuestras mejores hipótesis sobre el funcionamiento del cosmos solo tienen en cuenta una mínima parte de todo lo que existe
¿Qué es la realidad, en todo caso? Se trata de un concepto amplio y sumamente desconcertante; una forma abstracta de decir “todo lo que hay”. Pero lo que eso incluye es mucho: el espacio, el tiempo, la materia, la energía, las fuerzas, la consciencia, incluso las ideas abstractas. ¿Por dónde empezar?
El premio nobel de Física Richard Feynman comparó una vez la tarea de comprender la realidad con el hecho de observar una partida de ajedrez sin conocer las reglas. Analizando el juego, poco a poco y con dificultad, vamos entendiendo cómo son las piezas, qué movimientos tienen permitidos y cómo pueden interactuar. Pues bien, a mediados del siglo XX, los físicos creyeron que al menos habían identificado los fundamentos del juego de la existencia: se trataba de las partículas y los campos cuánticos.
Las primeras componían la materia y la energía que nos rodea, mientras que los campos cuánticos eran los responsables de ciertas fuerzas que, como el electromagnetismo, gobernaban la interacción entre esas partículas. En su caso, las reglas quedaron establecidas por la mecánica cuántica.
En líneas generales, este planteamiento, conocido como modelo estándar, ha resistido el paso del tiempo. El descubrimiento de la última pieza que parecía faltar, el bosón de Higgs, fue la confirmación de que los expertos iban por el buen camino.
Es más, podríamos decir que, por lo menos, cubre una definición filosófica de la realidad, la contenida en las dos siguientes preguntas: ¿qué es lo que existe? ¿Y cómo se comporta? Según el filósofo de la ciencia Tim Maudlin, de la Universidad de Nueva York (EE. UU.), si se ha contestado a estas dos cuestiones, básicamente se ha resuelto el problema de la realidad. No obstante, lo cierto es que el citado modelo estándar está muy lejos de ser una respuesta completa.
POR EJEMPLO, DEJA FUERA MUCHAS COSAS DE CUYA PRESENCIA LOS FÍSICOS ESTÁN BASTANTE SEGUROS, incluso si aún no han sido descritas, como la materia y la energía oscuras. Tampoco es capaz de explicar la fuerza que fundamentalmente define nuestra experiencia de la realidad: la gravedad. Tras el mencionado descubrimiento del bosón de Higgs, se pensaba que el gran colisionador de hadrones –el acelerador de partículas situado entre Francia y Suiza que fue decisivo en el hallazgo– proporcionaría pistas que permitirían elaborar una teoría más afinada, pero, de momento, no se ha conseguido.
No se trata de que no comprendamos la gravedad. La teoría general de la relatividad la describe con elegancia como una deformación del tejido del espacio–tiempo. El problema es que la mecánica cuántica y la relatividad no juegan con las mismas reglas. Si identificásemos una con el ajedrez, la otra sería el backgammon.
La mecánica cuántica se basa en que la realidad se compone de trozos diminutos e indivisibles, mientras que la relatividad asegura que su esencia es, por así decirlo, lisa y continua. Al final, ello supone que no podamos entender del todo situaciones en las que entran en juego tanto la gravedad como la teoría cuántica, como la naturaleza de los agujeros negros o el big bang.
Hoy, el principal desafío en el estudio de la realidad es encontrar una forma de unificar la teoría cuántica y la relatividad. “Ambas se contradicen entre sí” –señala Carlo Rovelli, físico teórico de la Universidad de Aix–Marsella (Francia)–. No solo se trata de juntar las piezas, sino de dar con una forma coherente de pensar a la luz de lo que sabemos”.
Sobre la mesa hay varias opciones. El propio Rovelli ha planteado una de las más relevantes, denominada gravedad cuántica de bucles. Esta sostiene que el espacio–tiempo no es suave, sino que está formado por diminutos lazos. Otra es la teoría de cuerdas, según la cual, en su esencia, todas las partículas y fuerzas de la naturaleza no son más que filamentos unidimensionales que se extienden a través de distintas dimensiones, muchas de ellas imperceptibles.
Si no somos capaces de unificar de algún modo la teoría cuántica y la relatividad, es posible que nunca entendamos del todo la realidad