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1 HISTORIA DE LA FISICA Relatada por Michio Kaku La física esta en las bases mismas de la materia y la energía. Nosotros los físicos inventamos el rayo láser, el transistor, ayudamos a crear la primera computadora y la internet. Nosotros escribimos la Word Wide Web (WWW). Además, también ayudamos a inventar la televisión, la radio, el radar, los microondas; sin mencionar los escáneres MRI, PET y rayos X. En otras palabras, casi todo lo que ves en tu sala, casi todo lo que ves en un hospital moderno, en un lugar u otro, tiene el rastro de un físico. Tienes que entender la física. La física está en la base de todo, los instrumentos, la magia; todas las maravillas de la era tecnológica, todo ello lleva el rastro del trabajo de un físico. La mayoría de la ciencia ficción esta, de hecho, dentro de las leyes de la física, pero posible tal vez dentro de cien años. También tenemos imposibilidades que podrían tomar mil años o más. Esto incluye, viajes en el tiempo, salto de hiperespacio, mayores dimensiones, portales a través del espacio-tiempo, puertas estelares, agujeros de gusano. Saben, si fueran a conocer a sus bisabuelos del año 1900, todos eran granjeros polvorientos en ese entonces, no vivían más allá de los 40 años en promedio; la comunicación a larga distancia en ese entonces era gritarle a tu vecino. Y así, si ellos pudieran verte ahora con iPads, Celulares inteligentes, GPS, Satélites y rayos laser; ¿Cómo te verían? Te podrían ver como un mago o hechicero. Sin embargo, si pudiéramos ver a nuestros bisnietos del año 2100, ¿Cómo los veríamos? Los veríamos como los dioses de la mitología griega. Parafraseando a Arthur C. Clarke, “cualquier tecnología los suficientemente avanzada es indistinguible de la divinidad”. La historia de la física, es la historia de la civilización moderna. Antes de Isaac Newton, antes de Galileo, estábamos envueltos en los misterios de la superstición. La gente creía en todo tipo de diferentes espíritus y demonios. ¿Qué hacía moverse los planetas? ¿Por qué las cosas interactúan con otras? Era un misterio. Entonces, en la Edad Media, por ejemplo, la gente leía los trabajos de Aristóteles, y éste hacia una pregunta: “¿Por qué los objetos se mueven hacia la Tierra?” Y eso es porque, decía él, “los objetos anhelan, anhelan estar unidos con la Tierra” Datos generales Nacimiento: 24 de enero de 1947 Michio Kaku es un físico teórico nacido en Estados Unidos, en el seno de una familia japonesa, egresado de Harvard y que se especializa en una rama especial de la famosa teoría de cuerdas

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HISTORIA DE LA FISICA

Relatada por Michio Kaku

La física esta en las bases mismas de la materia y la energía. Nosotros los físicos inventamos el rayo

láser, el transistor, ayudamos a crear la primera computadora y la internet. Nosotros escribimos la Word

Wide Web (WWW). Además, también ayudamos a inventar la televisión, la radio, el radar, los

microondas; sin mencionar los escáneres MRI, PET y rayos X. En otras palabras, casi todo lo que ves en

tu sala, casi todo lo que ves en un hospital moderno, en un lugar u otro, tiene el rastro de un físico.

Tienes que entender la física. La física está en la base de todo, los instrumentos, la magia; todas las

maravillas de la era tecnológica, todo ello lleva el rastro del trabajo de un físico. La mayoría de la ciencia

ficción esta, de hecho, dentro de las leyes de la física, pero posible tal vez dentro de cien años. También

tenemos imposibilidades que podrían tomar mil años o más. Esto incluye, viajes en el tiempo, salto de

hiperespacio, mayores dimensiones, portales a través del espacio-tiempo, puertas estelares, agujeros de

gusano.

Saben, si fueran a conocer a sus bisabuelos del año 1900, todos eran granjeros polvorientos en ese

entonces, no vivían más allá de los 40 años en promedio; la comunicación a larga distancia en ese

entonces era gritarle a tu vecino. Y así, si ellos pudieran verte ahora con iPads, Celulares inteligentes,

GPS, Satélites y rayos laser; ¿Cómo te verían? Te podrían ver como un mago o hechicero.

Sin embargo, si pudiéramos ver a nuestros bisnietos del año 2100, ¿Cómo los veríamos? Los veríamos

como los dioses de la mitología griega. Parafraseando a Arthur C. Clarke, “cualquier tecnología los

suficientemente avanzada es indistinguible de la divinidad”.

La historia de la física, es la historia de la civilización moderna. Antes de Isaac

Newton, antes de Galileo, estábamos envueltos en los misterios de la superstición.

La gente creía en todo tipo de diferentes espíritus y demonios. ¿Qué hacía moverse

los planetas? ¿Por qué las cosas interactúan con otras? Era un misterio. Entonces, en

la Edad Media, por ejemplo, la gente leía los trabajos de Aristóteles, y éste hacia una

pregunta: “¿Por qué los objetos se mueven hacia la Tierra?”

Y eso es porque, decía él, “los objetos anhelan, anhelan estar unidos con la Tierra”

Datos generales

Nacimiento: 24 de enero de 1947

Michio Kaku es un físico teórico nacido

en Estados Unidos, en el seno de una

familia japonesa, egresado de Harvard y

que se especializa en una rama especial

de la famosa teoría de cuerdas

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Y, ¿porque los objetos desaceleran cuando los ponen en movimiento?. Los objetos en

movimiento se detienen porque se cansan.

Estos son los trabajos de Aristóteles, que se mantuvieron vigentes por casi 2000 años

hasta el comienzo de la era moderna con Galileo e Isaac Newton.

Cuando los antiguos miraban el cielo, veían que estaba lleno de misterio y asombro. Y en

el año 1066, la fecha más importante en el calendario británico, hubo un cometa que

surco el cielo sobre el campo de batalla de Hastings, asustando a las tropas del rey

Harold. Y un joven de Normandía avanzo hasta Inglaterra y derroto al rey Harold en la batalla de

Hastings, creando la monarquía británica moderna. Pero la pregunta es, ¿de dónde vino el cometa?

¿Qué era este cometa que misteriosamente anuncio la llegada de la monarquía británica?.

Bueno, créanlo o no, el mismo cometa, exactamente el mismo cometa que inicio la monarquía británica

paso sobre Londres nuevamente en 1682. Esta vez todos se preguntaban, ¿de dónde vienen los

cometas? ¿acaso anuncian la muerte del rey? ¿Por qué tenemos mensajeros de los cielos en el

firmamento?.

Bueno, un hombre se atrevió a penetrar los secretos de los cometas, y ese

fue Isaac Newton. De hecho, cuando solo tenía 23 años, se tropezó con la

fuerza universal de la gravitación: “si las manzanas caen, ¿también la Luna

cae?”. Y la respuesta era: Si. Y esa respuesta desbanco miles de años de

misterio y especulación sobre los movimientos celestes. La Luna está en

caída libre tal como la manzana. La Luna está constantemente cayendo

hacia la Tierra. No golpea la Tierra porque gira alrededor de ella y la Tierra

es redonda; pero está ligada a ella por una fuerza, la fuerza de la gravedad.

Entonces Newton inmediatamente intento descifrar las matemáticas en ello,

y se dio cuenta que las matemáticas de los 1600´s no eran suficientes para

trabajar los movimientos de una Luna que caía. Entonces, ¿Qué hizo Isaac

Newton?. Cuando el tenía 23 años, no solo se tropezó con la fuerza de

gravedad, sino que también creo el Cálculo. De hecho, el creo él Cálculo a la

velocidad a la que un estudiante lo aprende cuando está en la universidad.

¿Y porque creo el Cálculo? Par calcular los movimientos de una Luna que cae.

Las matemáticas de su época eran incapaces de calcular las trayectorias de

objetos moviéndose en un campo de fuerza de inverso cuadrado y eso fue lo

que hizo Isaac Newton; él descifro los movimientos de la Luna. Luego se dio

cuenta de que, si él entendía la Luna, también entendería los movimientos de los planetas en el sistema

solar. E Isaac Newton invento un nuevo telescopio. Fue el telescopio reflector, y él estaba siguiendo el

movimiento de este cometa (mencionado anteriormente).

Bueno, resulta que todos estaban hablando sobre el famoso cometa, incluso un buen adinerado ingles

llamado Edmund Halley. Entonces, Edmund Halley, siendo un mercader adinerado, decidió hacer un

viaje a Cambridge para hablar con el más ilustre científico inglés, Sir Isaac Newton.

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Bueno, Edmund Halley le pregunto a Newton, “¿Qué te parece éste cometa?” “Nadie entiende los

cometas, estos son un misterio” “y han estado fascinando a las personas por siglos, por milenios…¿Qué

es lo que piensas?”. Y entonces, parafraseando a Isaac Newton, dijo algo como esto: Él dijo, “oh eso es

sencillo. Ese cometa se está moviendo en una elipse perfecta. Se está moviendo bajo un campo de fuerza

de cuadrado inverso. Lo he estado siguiendo todos los días con mi telescopio reflector, y el camino de ese

cometa está de acuerdo a mis matemáticas exactamente”

De ser correcto, respondiendo Halley “tú has descifrado los secretos de las estrellas, los secretos de los

cielos, ¡nadie entiende de donde vienen los cometas!”

Y luego Newton respondió y dijo, “oh bueno, cuesta demasiado. Y como vera, no soy un hombre

adinerado” “costaría demasiado resumir este cálculo que he inventado y trabajar todos los movimientos

de las estrellas”.

Y luego Halley debió haber dicho algo así, “Señor Newton, yo soy un hombre adinerado, he hecho mi

fortuna en el comercio. Yo pagare por la publicación del más grande trabajo científico en cualquier

lenguaje.”

Y así nació “Principia Mathemática”, los principios matemáticos que guían los

cielos. Dense cuenta que este libro inicia una física del universo. El movimiento

de las balas de cañón, cohetes, piedras…. Todo lo que se mueve, se mueve de

acurdo a las leyes de movimiento y al Cálculo de Sir Isaac Newton. De hecho,

incluso hoy cuando lanzamos nuestras sondas espaciales, nosotros no usamos

las ecuaciones de Einstein, ellas solo aplican cuando te aproximas a la velocidad

de la luz o cerca de un agujero negro.

Nosotros usamos las leyes de la gravedad de Newton. Son tan precisas que

cuando lanzamos una sonda espacial a través de los anillos de Saturno, usamos

exactamente las mismas ecuaciones que Isaac Newton descifro en los 1600´s. Es

por ello que hemos sido capaces de descifrar los secretos del sistema solar

gracias a las leyes de movimiento de Isaac Newton.

Entonces, lo que Newton hizo no solo fue iniciar la habilidad de calcular los movimientos planetarios,

sino que también inicio la mecánica. Las máquinas de hoy operan bajo leyes bien definidas, las tres leyes

del movimiento de Newton.

La primera ley de movimiento dice que los objetos en movimiento, se quedan en movimiento para

siempre a menos que les afecte una fuerza externa. Uno puede observar eso en una pista de patinaje

sobre hielo. Lanzamos un disco y seguirá por siempre, a menos que lo afecte una fuerza externa. Esto es

diferente de la ley de movimiento de Aristóteles, quien dijo, “los objetos en movimiento eventualmente

se detienen porque se cansan”.

La segunda ley del movimiento dice, “La fuerza es masa por aceleración.” Y esa ecuación hizo posible la

revolución industrial. Motores de vapor, locomotoras, fabricas, maquinas, todo eso, gracias a la

mecánica iniciada por la segunda ley de movimiento de Isaac Newton, “La fuerza es masa por

aceleración”.

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Y luego Newton tenía una tercera ley de movimiento, “Para cada acción hay una reacción igual y

opuesta”. Esa es la ley de los cohetes. Es por ello que tenemos cohetes que pueden navegar al espacio

exterior.

Entonces la lección aquí es: cuando los científicos desentrañaron la primera fuerza del universo, la

gravedad, esto inicio la revolución industrial…una revolución que desbanco reyes y reinas de Europa,

que desplazo el feudalismo, trayendo la edad moderna. Todo porque un caballero de 23 años miro al

cielo y se hizo la pregunta, “¿también la Luna cae?.

No puedes hacer un edificio Empire State lo suficientemente grande para probar si se va a caer o no.

¿Cómo sabían de antemano que ese edificio no se caería?. Y la respuesta es: las leyes de movimiento de

Newton. De hecho, yo hoy enseño las leyes de movimiento de Newton, y ustedes pueden realmente

calcular las fuerzas que actúan en cada ladrillo del edificio Empire State usando la segunda ley de

Newton, “la fuerza es masa por aceleración”. Cuando Newton desentraño la fuerza de gravedad, esa fue

la primera fuerza. Ahora démosle n vistazo a la segunda fuerza, una fuerza aun mayor, que ha tocado

todas nuestras vidas…Y esa es la fuerza electromagnética.

Los científicos empezaron a notar que los rayos o truenos podían ser replicados en la Tierra, que

nosotros podemos realmente crear mini rayos usando la electricidad. Pero no fue hasta los 1800´s que

finalmente empezamos a descifrar la segunda gran fuerza que gobierna el universo: La fuerza

electromagnética.

Algunas personas, por ejemplo, preguntan algo simple, “si estas en un auto o en un avión y te golpea un

rayo, ¿por qué no te electrocutas? ¿Por qué no mueren?” Bueno, Fraday respondió a esa pregunta. El

creaba una jaula, luego entraba en esta jaula de acero, la electrificaba, y él no se electrocutaba para

nada. A eso se le conoce como jaula de Faraday, y cada vez que entras en una estructura de metal,

quedas protegido por este objeto metálico. Bueno, lo que Michael Fraday hizo, fue ayudar a desatar la

segunda gran revolución con algo llamado la ley de Farday: “Un cable móvil en un campo magnético

fluctúa sus electrones creando una corriente eléctrica”

Esa simple idea, desato la revolución eléctrica, y es por eso que tenemos generadores hidroeléctricos,

diques que pueden producir enormes cantidades de energía, es la razón por la que la gente construye

plantas nucleares, es la razón de que tengamos electricidad en este cuarto ahora mismo. Cuando ponen

una lámpara de bicicleta, el movimiento de la rueda hace girar un magneto. El magneto entonces fluctúa

los electrones en un alambre, y genera la electricidad que ilumina la lámpara de tu bicicleta. Entonces,

por decirlo de otra forma, la electricidad y el magnetismo fueron unificadas en una sola fuerza.

Alguna vez pensamos que la electricidad y el magnetismo eran fenómenos separados, ahora sabemos

que son, de hecho, la misma fuerza.

Bueno, alrededor de la era de la Guerra Civil Americana, un

matemático y físico, James Clerk Maxwell, calculo, usando el

trabajo de Faraday, la velocidad de esta onda (onda

electromagnética). ¡Uno de los más grandes descubrimientos

de todos los tiempos!. Así que Maxwell calculo la velocidad de

esta onda y descubrió que era la velocidad de la luz y

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entonces hizo este increíble descubrimiento: ¡Esto es luz, esto es lo que la luz es!. No es

que accidentalmente viaje a la velocidad de la electricidad, es la luz misma.

Y las ecuaciones fueron escritas por Maxwell. Desafortunadamente Michael Fraday no

tenía una educación formal. Él no pudo expresar matemáticamente su propio trabajo.

James Clerk Maxwell era un físico teórico tal como yo. Él escribió la matemática física

de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, y se llaman las ecuaciones de Maxwell.

Estas ecuaciones tienen que ser memorizadas por cada físico en la universidad. Ustedes no pueden

obtener sus PhD sin haber memorizado estas ecuaciones. Cada ingeniero que trata con radar o radio

tiene que memorizar estas ecuaciones. Por ello si vas a Berkeley, donde yo obtuve mi PhD, puedes

comprar un polo que dice: “En el inicio dijo Dios: la divergencia tetradimencional de un tensor anti

simétrico de segundo rango = 0 y se hizo la luz”

Damas y caballero, esta es la ecuación de la luz (haciendo referencia a las ecuaciones de Maxwell).

Esta es una foto de la Tierra desde el espacio exterior. Miren esta foto. Europa electrificada, ¿pueden

realmente ver los frutos de todos nuestros esfuerzos por crear la electricidad, por energizar nuestras

vidas en una foto?

Entonces, hablemos ahora de como el trabajo de Faraday y Maxwell

toca también nuestra vida.

Esta es la Internet, la cual es un simple producto agregado de la

fuerza electromagnética. Y aquí puedes ver que donde hay Internet,

hay prosperidad, hay ciencia, hay entretenimiento, hay actividad

económica. Donde no hay Internet, hay pobreza. Y en el futuro la

Internet será miniaturizada y puesta en tus lentes. Tus lentes

reconocerán los rostros de las personas y te mostrarán información

biográfica al lado mientras les hablas. Y entonces cuando ellos te

hablen en chino, tus lentes traducirán el chino al español y te

colocaran los subtítulos justo debajo de su imagen. Entonces en el

futuro sabrás exactamente con quien estás hablando, sin siquiera

hablarles. Y esto significa que, en una fiesta, si estás buscando

empleo, pero no sabes quienes son los pesos pesados, en el futuro

sabrás exactamente a quien pegarte.

En el futuro los chips solo costaran un centavo porque podemos manufacturar

transistores más y más pequeños. Tendrás la fuerza electromagnética de

Faraday dentro de tu cuerpo.

Esta es una píldora, tiene un chip en ella. El chip es más pequeño que una

aspirina. También tiene cámara de TV y un magneto. Cuando la tragas el

magneto guía la cámara, tomando fotos de tu estomago es intestinos. Porque todos

sabemos lo que los hombres de mediana edad tememos más…colonoscopias

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Y esto le da un nuevo sentido a la expresión “Intel Inside”

Ahora hablemos de las siguientes grandes fuerzas que gobiernan el universo. Hablamos de la gravedad,

la que nos permite calcular el movimiento de los planetas. La mecánica creada por Newton, que nos

ayudó a desatar la revolución industrial. Michael Faraday descifro la fuerza electromagnética, la que nos

dio las maravillas de la era eléctrica. Ahora hablemos sobre la era nuclear, las estrellas y el Sol.

¿Qué podría durar por miles de millones de años?. Debe haber una nueva fuerza…una fuerza nuclear.

Einstein y otros ayudaron a desentrañar el secreto de las estrellas. La fuerza nuclear viene en dos tipos:

débil y fuerte

La fuerza nuclear débil gobierna el decaimiento radioactivo. La fuerza nuclear fuerte es una de las más

poderosas fuerzas del universo. Es tan fuerte que mantiene nuestros protones juntos desde el génesis,

el inicio del tiempo.

La ecuación que permite la liberación de energía, es la famosa ecuación de Einstein: E=mc2

Lo que Einstein demostró fue que mientras más rápido te mueves, más pesado te vuelves. Entonces tu

peso no es una constante. Cuando te mueves rápidamente, te vuelves más pesado…algo

que podemos medir diariamente en el laboratorio. Ahora, esto quiere decir que la energía

del movimiento se transforma en masa…porque te vuelves más pesado (masa es energía).

Ahora, escucha atentamente. Mientras más rápido te mueves, más pesado te vuelves; lo

que significa que la energía del movimiento E se convierte en M, tu masa, y la relación

entre E y M es muy simple…toma un segundo escribirla en una hoja de papel, es

exactamente e=mc2 .

Entonces, la fuerza nuclear ayudo a explicar el secreto del Sol, pero también creo una caja de pandora.

Porque dentro del núcleo del átomo hay partículas ¿y cuando aplastas estas partículas que obtienes?

Mas partículas. ¿Y cuando estrellas estas partículas que obtienes? Más partículas. De hecho, estamos

ahogándonos en partículas subatómicas…cientos, miles de partículas subatómicas.

Ahora aplastamos átomos usando algo llamado colisionador de átomos o acelerador

de partículas. Yo construí mi propio acelerador de partículas cuando estaba en la

secundaria. Cuando estaba en la secundaria me acerque a mi madre un día, y le dije,

mama, ¿puedo tener permiso para construir un acelerador de partículas betatrón de

2,3 millones de electro voltios en el garaje?. Mi madre me dijo, “Seguro, ¿por qué

no? Pero no te olvides de sacar la basura”. Y así enrollamos 22 millas de cable de

cobre en el campo de futbol de la escuela. Bueno, finalmente mi colisionador de

átomos estaba listo. Consumía 6 kilowatts de poder…eso es cada onza de energía que mi casa podía

entregar. Me tape los oídos, cerré los ojos, lo encendí y escuche este gran sonido de chispas, mientras 6

kilowatts de energía recorrían mi capacitor. Y luego escuche pop-pop-pop mientras estallaba cada uno

de los circuitos de mi casa.

Bueno, estas máquinas que construía en mi garaje captaron la atención de un físico, Edward Teller,

padre de la bomba de hidrogeno. Él me consiguió una beca para Harvard, y así mi carrera tuvo un inicio

temprano. Él sabía exactamente lo que estaba haciendo. No tuve que explicarle que estaba

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experimentando con antimateria. Estaba creando antielectrones en el garaje de mi madre y usando

colisionadores de átomos para, eventualmente, crear rayos de antimateria.

La antimateria es lo opuesto de la materia. Tiene la carga opuesta, entonces, un electrón tiene carga

negativa, el positrón, o anti-electrón tiene carga positiva. Esto significa que ahora ustedes pueden crear

anti-moléculas y anti-átomos.

El anti-hidrogeno fue hecho en CERN a las afueras de Ginebra, Suiza y también en Fermilab en la afuera

de Chicago. Este tiene anti-electrones circulando alrededor de anti-protones, y en el laboratorio

nacional de Brookhaven en Long Island, recientemente se detectó anti-helio.

Tenemos dos anti-protones con dos anti-neutrones para crear anti-helio. Para cada pedazo de materia,

hay una contraparte que está hecha de anti-materia, y cuando ambas colisionan, por cierto, liberan a la

más grande fuente de energía del universo. Es una conversión del 100% de materia a energía según la

ecuación de Einstein: e=mc2.

Entonces, hablemos del zoológico de partículas. Hasta ahora, los físicos hemos descubierto cientos,

miles de partículas subatómicas y hemos sido capaces de estructurarlas en un tipo de rompecabezas, se

llama el modelo estándar. Tiene 36 quarks, 19 parámetros libres, 3 generaciones de quarks, ni rima, ni

razón, pero esta es la base más fundamental de la realidad que los físicos hemos sido capaces de

construir. Miles de millones de dólares, 20 premios nobel han ido a la creación del modelo estándar, y es

la teoría más fea conocida por la ciencia, pero funciona.

Hay una pieza perdida, y esa pieza faltante se llama el Bosón de Higgs. Esperamos encontrarla.

Queremos crear una versión más elevada de esta teoría. Y esa teoría, creemos, es la teoría de las

cuerdas.

La teoría de las cuerdas está basada en una simple idea de que las cuatro fuerzas del universo

(Gravedad, electromagnetismo, y las dos fuerzas nucleares) pueden ser vistas como música, música de

pequeñas bandas de goma. Entonces, si tuviera un súper microscopio y pudiera ver justo el centro de un

electrón, ¿Qué vería?- vería una banda de goma vibrante. Y si la tocamos, se vuelve un neutrino, si la

tocamos de nuevo se vuelve un quark, la toco de nuevo y se vuelve

una partícula de Yang-Mills, de hecho, si la toco lo suficiente,

obtendré miles de partículas subatómicas que han sido catalogadas

pacientemente por los físicos.

La teoría de cuerdas, pensamos, es una teoría de todo. Ahora, la

teoría de cuerdas a su vez puede ser resumida en una ecuación de

casi una pulgada… esa es mí ecuación. Esto se llama teoría del

campo de cuerdas, ¿Y cómo lo probamos?. Estamos construyendo

una máquina… la más grande máquina de ciencia construida en la

historia de la especie humana en las afueras de Ginebra en Suiza, es

el gran colisionador de hadrones (LHC). Entonces, el Bosón de Higgs,

será creado con el gran colisionador de hadrones. Un tubo con 17

millas de circunferencia, con dos rayos de protones circulando en

direcciones opuestas, que luego colisionan, creando una lluvia de

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particulas, y entre estas partículas esperamos encontrar el Bosón de Higgs,

pero no solo eso, esperamos encontrar partículas incluso más allá del Bosón

de Higgs.

El siguiente juego de partículas más allá del Boson de Higgs son s-particulas

(super partículas), la siguiente capa del rompecabezas… nada más que altas

vibraciones, notas musicales más altas de la cuerda vibrante. ¿Y qué más

podemos hacer? También podemos descifrar los secretos del Big Bang. Verán,

las ecuaciones de Einstein dejan de funcionar en el instante del Big Bang y en el centro de los agujeros

negros.

Los dos lugares más interesantes del universo están más allá de nuestro alcance usando las ecuaciones

de Einstein. Necesitamos una teoría superior, y es allí donde entra la teoría de cuerdas. La teoría de

cuerdas te lleva hasta antes del Big Bang, antes del génesis mismo. ¿Y qué dice la teoría de cuerdas?

Dice que hay un multiverso (conjunto de universos en un solo universo) de universos.

¿De dónde vino el Big Bang? Bueno, las ecuaciones de Einstein

nos dan esta imagen de que somos como insectos en una

burbuja… una gigantesca burbuja que se expande, y estamos

atrapados como moscas, no podemos escapar de la burbuja, eso

se llama la teoría del Big Bang.

La teoría de cuerdas dice que debe haber otras burbujas allí afuera en un multiverso de burbujas.

Cuando dos universos chocan, pueden formar otro universo. Cuando un universo se divide por la mitad,

puede crear dos universos, y eso, creemos, es el Big Bang .

El Big Bang es causado ya sea por la colisión o por la división de universos.

Si hay otras dimensiones, si hay otros universos, ¿Podemos viajar entre

universos? Bueno, eso, por supuesto es muy difícil. Sin embargo, Alicia en

el país de las maravillas nos da una posibilidad de que, tal vez algún día,

podamos crear un agujero de gusano entre universos.

Esto es un agujero de gusano: piensa en tomar una hoja de papel y poner

dos puntos en ella. La distancia más corta entre los puntos es una línea

recta. Pero si pudiera doblar la hoja de papel, entonces tal vez podría crear

un atajo, un atajo a través del espacio tiempo llamado agujero de gusano.

Esta es una solución genuina de las ecuaciones de Einstein, nosotros

podríamos realmente ver esto en la teoría de las cuerdas, la pregunta es,

¿Qué tan práctico es ir a través de una de estas cosas? No lo sabemos. De hecho hay un debate entre los

físicos de hoy. Muchos físicos están entrando al juego, intentando descubrir si es físicamente posible

atravesar completamente un agujero de gusano. Porque si pudieras, entonces podrías ser capaz de usar

esto como una máquina del tiempo, ya que la teoría de cuerdas así como es una teoría de todo,

también es una teoría del tiempo, y las maquinas del tiempo están permitidas en las ecuaciones de

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Einstein, pero construir una es extremadamente difícil. Se requiere mucha

más energía que un simple Delorean con Plutonio (máquina del tiempo de

la película Volver al Futuro en un DeLorean DMC-12)

Ya saben… en el futuro, dentro de trillones de años, el universo será un

lugar extremadamente frio, ya que se dirige a un gran congelamiento, cuando las estrellas se apaguen.

Las estrellas dejaran de brillar, el universo será tan grande, que será muy frio. En en ese punto, toda la

vida inteligente del universo deberá morir. Las leyes de la física son una sentencia de muerte a toda la

vida inteligente. Solo hay una forma de escapar de la muerte del universo, y esa es: dejar el universo.

Bueno, estamos ahora, por supuesto, entrando al reino de la ciencia ficción, pero al menos tenemos

ecuaciones… las ecuaciones de la teoría de cuerdas, las que nos permiten calcular si es posible viajar a

través de un agujero de gusano. Ir a otro universo donde sea más caliente y tal vez podamos empezar de

nuevo.

Si fuéramos a resumir el progreso de la física dentro de los últimos diez mil años, sería la destilación de

las leyes de la naturaleza en las cuatro fuerzas fundamentales: Gravedad, electricidad y magnetismo, y

las dos fuerzas nucleares. Pero luego surge una pregunta: ¿habrá una quinta fuerza? ¿una fuerza más

allá de las demás que podamos medir en el laboratorio?

Y créanlo o no, hay físicos que han buscado cuidadosamente una quinta fuerza. Algunos piensan que tal

vez sea un fenómeno psíquico, tal vez sea la telepatía, o tal vez algo llamado poder psíquico, tal vez sea

el poder de la mente, quizás la conciencia.

Bueno, soy un físico. Nosotros creemos en probar las teorías para asegurarse que se puedan: falsear y

reproducir. Nosotros queremos asegurarnos que bajo demanda tu teoría funciona cada vez sin

excepción. Y si tu teoría falla una vez, está mal.

En otras palabras, la teoría de Einstein tiene que funcionar cada vez sin excepción. Si una vez la teoría de

Einstein resulta estar equivocada, la teoría completa está equivocada.

Bueno, hasta ahora podemos reproducir estas cuatro teorías físicas: Gravedad, fuerza electromagnética,

fuerza nuclear débil y fuerte. Pero una quinta teoría no puede ser reproducida…la hemos buscado.

Algunos creen que tal vez la quinta fuerza pueda tener un corto alcance, no como sobre el núcleo o

sobre los átomos, sino con un rango de algunos pies…- y no pudimos encontrar ninguna.

Nosotros los físicos en los últimos diez años hemos descubierto una nueva fuente de energía más

grande que la galaxia misma: la energía oscura.

Date cuenta que hoy día en nuestro universo, 73% de nuestro universo...la materia y energía…73% está

en forma de energía oscura…la energía de la nada. Eso es lo que está empujando las galaxias más y más

lejos. Esa es la energía del Big Bang mismo.

Los niños preguntan: Si el universo explotó, ¿Qué lo hizo explotar?...Y la respuesta es: la energía oscura.

73% de la energía del universo es energía oscura, 23% es materia oscura. La materia oscura es materia

invisible. Si la sostuviera en mi mano la atravesaría por completo. Mantiene unidas las galaxias. Estrellas,

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hechas de hidrogeno y helio, hacen un 4% del universo. Y entonces, ¿Qué hay sobre

nosotros?...Nosotros los elementos pesados...nosotros hechos de oxígeno, carbono, nitrógeno,

tungsteno, hierro.. Nosotros somos el 0,03% del universo. En otras palabras, nosotros somos la

excepción. El universo está hecho principalmente de energía oscura, el universo está hecho

principalmente de materia oscura, mucho más que las estrellas, de hecho, mucho más que las galaxias.

Ahora, ¿Qué es la materia oscura que forma un 23% del universo? Nadie lo sabe. La teoría de cuerdas

nos da una pista, pero no hay una respuesta definitiva.

Entonces, en otras palabras, para ustedes jóvenes estudiantes de física, podrían estar preguntándose

ahora: ¿Por qué estudiar física […]? Solo dense cuenta que cada uno de los libros de Física está

equivocado. Cada uno de los libros de Física de la tierra dice que el universo está hecho principalmente

de átomos, ¿verdad?. Allí está, el universo está hecho principalmente de átomos. ¡Equivocado!

En los últimos diez años, nos hemos dado cuenta que la mayoría del universo es oscuro. Y hay toda una

repisa llena de premios nobel para aquellos jóvenes que puedan descubrir el secreto de la materia

oscura y la energía oscura.

Lo que más me intriga de la física, o incluso de la ciencia, es encontrar la base más fundamental de todo,

en lugar de intentar masajear o hacer más bonita una teoría. ¿Por qué no averiguar por qué sirve?, ¿que

la hace funcionar?, y eso es lo que hago por la vida. Soy un físico teórico.

¡Muchas gracias!