En busca de la Ecuación Maestra

Astrofísica, Cosmología, y Gravitación son parte del mundo que el doctor Patricio Salgado explora con el financiamiento de un Proyecto Fondecyt, que cuadra perfectamente con el trabajo de un grupo de colegas que ha dedicado sus vidas a materias que bien parecen sacadas de la ciencia ficción.

Y es que la sola idea de postular que el Universo tiene en realidad 11 dimensiones en lugar de las cuatro que detectan directamente nuestros sentidos, es digna de una obra literaria del tipo súper ventas, con la gran diferencia que en el trabajo de los físicos el objetivo es formular una teoría y buscar pruebas tanto teóricas como experimentales que la sustenten.

Supergravedad invariante off shell y sus consecuencias en cosmología es el título de este proyecto que se desarrollará entre este año y el 2008.

La investigación ocupa gran parte del tiempo asignado en buscar pruebas de la existencia de estas 11 dimensiones en evidencias que podrían ser detectadas enlas cuatro dimensiones que conocemos: largo, ancho, alto y tiempo.

La incredulidad que caracteriza a los científicos de cualquier área los haría fruncir el ceño ante un trabajo tan ambicioso como éste. Sin embargo, se trata de “un granito de arena” en medio de una larga cadena de teorías, según explica el Doctor Salgado.

Las bases están en la llamada “Teoría M” (de Mágica, según han dicho con humor algunos expertos), que unificaría en una sola ecuación maestra a las cuatro fuerzas que gobiernanel Universo: Gravitación, Electromagnetismo, Interacción Nuclear Débil e Interacción Nuclear Fuerte.

Puede parecer sólo un sueño que, sin embargo, comenzó con los trabajos pioneros deAlbert Einstein, cuyos primeros resultados esperanzadores fueron obtenidos en la década del ’60 por Steven Weinberg, Abdus Salam y Sheldon Glashow, quienes recibieron el Premio Nobel de Física en 1979 por unificar las interacciones electromagnética y la nuclear débilen unasolaconocida como interacción Electro-débil. La teoría que describe la interacción nuclear fuerte es conocida como crodinámica cuántica a cuyos fundamentos contribuyeron David J. Gross, H. David Politzer y Frank Wilczek, quienes fueron galardonados en 2004 con el Premio Nobel de Física.La unificación de la interacción nuclear fuerte con la interacción electro-débiles conocida como la “gran unificación” la que sólo ha sido lograda parcialmente.

La unificación de las cuatro interacciones es conocida como superunificación. En la búsqueda de ella ha trabajado mucha gente en toda la tierra y sus resultados condujeron a la formulación de las teorías de supergravedad y cinco tipos de teorías de supercuerdas que predicen que el universo parece tener 11 dimensiones. Recientemente fue probado que estas seis teorías están relacionadas unas con otras a través de dualidades, lo que ha conducido a la mencionada teoría madre o Teoría M... pero hasta ahora no ha sido posible encontrarla.

Todo lo dicho antes es suficiente para entender que los expertos nacionales se sientan comprometidos en dicha búsqueda, tanto así que las investigaciones de Patricio Salgado, Sergio del Campo (U. Católica de Valparaíso) y Mauricio Cataldo (U. del Bío Bío) –todos unidos en este FONDECYT- han tenido cabida en revistas especializadas de alto impacto.

Pero las complejidades se terminan a la hora de revisar los efectos de este trabajo que invierte sus recursos en algo más que tecnología (computadores de alta capacidad). Motivar la cooperación internacional es parte de los objetivos del proyecto concretando visitas a Chile de académicos de alto nivel provenientes del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Valencia, España, o de otros vinculados a importantes centros internacionales.

Y la actividad de intercambio se ha hecho tan fuerte que en el último mes Salgado cumplió con un intenso programa en Madrid, Valencia, Barcelona y Munich, ciudad esta última donde se encuentra la legendaria Universidad Ludwig-Maximilian y el Instituto Max Plank para la Física dePartículas, donde dos estudiantes del programa de doctorado en Ciencias Físicas (Fernando Izaurieta y Eduardo Rodríguez) preparan sus tesis doctorales bajo la supervisión de los doctores Salgado y D. Lüst (Munich). [subir]

Sinergia

Los físicos en Chile son un grupo que apenas supera los cien investigadores. Sin embargo, la sinergia parece ser una de las tareas mejor comprendidas por estos especialistas.

Así, el Fondecyt señalado es parte de una trama que completan otros equipos de investigación pertenecientes también al Grupo de Gravitación y Cosmología (GACG, cuya página web es www.gacg.cl), constituido por 12 científicos de las universidades de Concepción, del Bío Bío, de Santiago de Chile, Andrés Bello y Pontificia U. Católica de Valparaíso y por estudiantes de los programas de postgrado y pregrado pertenecientes a las citadas instituciones.

Y tal es el efecto que el grupo suma en los últimos cuatro años un mas de 40 publicaciones en revistas ISI, entre las cuales son dignas de destacar “Physics letter”, “Physical review”, “European journal of Physics” y “Astrophysical journal”. [subir]

Curva caótica

Para ser físico la capacidad de superar las caídas y de tomarse las cosas con humor parece ser fundamental. Ellos bromean señalando que el estado de ánimo de los físicos es una curva caótica... “de repente hay una explosión de optimismo y, en poco tiempo, sobreviene una baja”, afirma Salgado.

Uno de esos chorros de energía positiva llegó con una publicación de su equipo de trabajo en la revista “Physics letter” de febrero pasado. “Construimos una teoría en dimensiones pares (invariante off shell) y luego, por reducción dimensional se obtuvo las conocidas teorías en dimensiones impares”.

En otras palabras, hicieron algo que parecía difícil (si no imposible) y que abrió nuevas puertas para avanzar en la línea propuesta por el proyecto Fondecyt.