La teoría del campo unificado

A mediados del siglo XIX, se conocían cuatro fenómenos visibles a través del vacío. A saber:

  1. gravitación
  2. luz
  3. atracción y repulsión eléctrica y
  4. la atracción y repulsión magnéticas.

Estos fenómenos podían ser estudiados y observados de manera independiente, ya que no poseían ninguna conexión entre sí. Sin embargo, entre 1864 y 1873 el físico teórico escocés J. Clerk Maxwell analizó matemáticamente los fenómenos eléctricos y magnéticos. En ciertas relaciones básicas las “ecuaciones de Maxwell” describían tanto los fenómenos eléctricos como los magnéticos y demostraban una dependencia entre ellos.

De hecho, no existía ningún efecto eléctrico que no fuese acompañado de un determinado efecto magnético, y recíprocamente no existían sucesos magnéticos sin mediar de alguna manera los eléctricos. Se comenzó a hablar entonces de un “campo electromagnético”, que se extendía a través del vacío y que, por contacto, influía sobre los cuerpos de acuerdo con la intensidad del campo en ese punto del espacio.

Maxwell demostró también que haciendo oscilar de manera regular a este campo se originaba una radiación que se alejaba de la fuente de oscilación a la velocidad de la luz en todas direcciones. La luz propiamente dicha era una de esas “radiaciones electromagnéticas” y Maxwell predijo la existencia de formas de luz con longitudes de onda mucho más pequeñas y mucho más grandes que la de la luz ordinaria. Esas otras formas de luz fueron descubiertas a lo largo de los veinte años siguientes, y hoy día se habla de todo un “espectro electromagnético”.

De éste modo, de los cuatro fenómenos obserbables mencionados al principio de éste artículo, tres de ellos se podían fundir en un único campo – (electricidad, magnetismo y luz) – Sin embargo, las explicaciones teóricas existentes aún dejaban afuera el efecto de la gravedad.

Los descubrimientos de Maxwell redujeron los axiomas a solo dos campos independientes, El campo electromagnético y el campo gravitatorio.

Es un sentimiento maravilloso el descubrir las características unificadoras de un complejo de fenómenos diversos que parecen totalmente desconectados en la expreciencia directa de los sentidos.

Albert Einstein, 1901

Los físicos, sin embargo, soñaban con la unificación de éstos fenómenos ya que sería mucho mejor que hubiese un solo campo y fue así como surgió la idea de una “teoría del campo unificado”. Uno de los impulsores de ésta nueva gran teoría sería nada menos que Albert Einstein, quien por ese momento era asesor científico de la Marina.

Partiendo de su teoría de la relatividad general, para describir la gravedad, y de la teoría de Maxwell para el electromagnetismo, Einstein buscó una teoría unificada más amplia, que integrase ambas fuerzas. Cuando Einstein hacía esto, aún se sabía muy poco de las fuerzas débil y fuerte, fuerzas consideradas hoy tan fundamentales como la gravedad y el electromagnetismo.

A partir de allí, una serie de descubrimientos lograrían relacionar algunas de las fuerzas electromagnéticas y gravitatorias, aunque las ecuaciones obtenidas no permitieron la generalización para todas las fuerzas fundamentales.

Después de 1935 se descubrieron dos nuevos tipos de campo que sólo afectan a las partículas subatómicas y, además, sólo a distancias inferiores a un diámetro de un núcleo atómico. Son la “interacción nuclear fuerte” y la “interacción nuclear débil”.

Se cree que uno de los experimentos relacionados con interacción de éstas fuerzas, en la búsqueda por la Teoría de un campo unificado, fueron las pruebas realizadas al buque D. E. 173, en el llamado Experimento Filadelfia.

Las Fuerzas Fundamentales en la actualidad

En la actualidad, los científicos intentan demostrar que todas estas fuerzas fundamentales, aparentemente diferentes, son manifestaciones, en circunstancias distintas, de un modo único de interacción. El término “teoría del campo unificado” engloba a las nuevas teorías en las que dos o más fuerzas fundamentales aparecen como si fueran básicamente idénticas.

La teoría de la gran unificación intenta unir en un único marco teórico las interacciones nuclear fuerte y nuclear débil, y la fuerza electromagnética. Esta teoría de campo unificado se halla todavía en proceso de ser comprobada. La teoría del todo es otra teoría de campo unificado que pretende proporcionar una descripción unificada de todas las fuerzas fundamentales.

La contribución del LHC

El trabajo de Higgs se entrelazaba con uno de los conceptos más importantes de la física: la simetría. El problema en la década de los 60 era que las teorías básicas de las partículas eran demasiado simétricas. Los físicos tenían que encontrar algo que pudiera romper esta simetría y permitir que las partículas adquirieran peso.

La supersimetría se refiere a la “gran danza” de partículas en el universo. Conocemos una docena de partículas subatómicas, con nombres exóticos como quark, leptón y neutrino. Cada partícula tiene una pareja supersimétrica; el problema es que sólo podemos ver a una de cada par: las “otras significantes” se mantienen invisibles. Si el LHC confirma la supersimetría, contribuirá a que los científicos avancen hacia el objetivo final de formular una teoría unificada de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, en particular la gravedad, que actualmente queda fuera del ámbito de las fuerzas conocidas al nivel cuántico de las partículas subatómicas

6 thoughts on “La teoría del campo unificado

  • Huh! este tema si es lindo! . Si, la luz se encuentra en un extremo del espectro electromagnetico y su longitud de onda (tiempo entre nodo y nodo de una sinusoide) se mide en amgstrongs. En el otro extremo se miden en Hertz. La parte mas baja del espectro luminico es el infrarrojo y el mas alto el ultravioleta.
    El asunto es que la luz es rebelde a las teorias y se comporta como onda electromagnetica cuando se propaga y se comporta como corpusculo (foton) cuando incide sobre un material fotosensible.
    Y cuando algo tiene dos comportamientos distintos, es que, como siempre, no sabemos que es.
    Lo mismo sucede con el electron, que tiene masa cuando calculamos su momento inercial m=vr pero si queremos calcular su spin (media vuelta que hace que una cara mire siempre al nucleo) el maldito se comporta como una onda.
    Por lo tanto, tampoco sabemos a ciencia cierta que es un atomo.
    Lo único que hicimos con nuestras elaboradas teorias atomicas es agarrarlo a martillazos a ver si explota o controlar a duras penas su desintegracion para usarlo generando calor. Y de vez en cuando este proceso se nos va de las manos ocacionando un Chernobyl.
    Pero si es cierto que el atomo es un femomeno electrico, y que las uniones nucleares son uniones electricas. Y que los electrones, sean lo que sean, estan sujetos al nucleo por atraccion electrica. Y que los electrones cuando se sueltan y circulan por un conductor generan un campo magnetico.
    Y que cuando los atomos se juntan generando un cuerpo de masa suficiente aparece el femomeno gravitatorio.
    Por lo tanto, campo electrico, magnetismo y gravevedad estan intimamente relacionados.
    Cuando se descubra en que forma estan relacionados, Bingo!, se podra prescindir de la masa para generar gravedad y sera realidad el impulsar naves que se apoyen en campos gravitatorios para moverse, con aceleraciones enormes y en trayectorias no balisticas.

  • Pingback: floreame.net
  • El Dr. Eugenio Wigner, de la Universidad de Princeton (USA) es el inventor de la Supersimetrìa, herramienta fundamental de la Física moderna y de la partícula que desnivela a la misma: el Takión, la elusiva partìcula fundamental.

  • …y pensar que a todo esto solo nos falta dominar mas que estos “elementos” individual o colectivamente antes de lograr siquiera dominar el pensamiento sobre la masa o la propia “materia”…digo con esto que la “herramientas” estan a nuestro alcance pero solo ante el “despertar” de la consciencia colectiva y en masa lograremos maravillas mas allá de lo tangible…presumiendo o tan solo divagando, soñando o especulando ante conflictivas deducciones por dominio de fuentes de energías inagotables y que permanecen para sustentar mas unir entrelazando al propio universo…pss xD juajuas me re pire…y que tienen que decir a eso? puaa fuaaaa

  • Estas teorías cuánticas me asustan porque están revelando cosas que pensábamos estaban en mentes de personas tontas o necias, como la posible (para mi probada) existencia de un dios o el increíble poder de la mente humana, yo era ateo antes de comenzar a estudiar física cuántica…

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