Cordes, vibracions i dimensions

Una de les principals habilitats dels físics sembla ser la de jugar a les matrioskes, aquelles nines russes que s’obren i amaguen una altre nina dins, que alhora conté una nina més petita, dins la qual hi ha una altre nina... La diferència és que enlloc de nines ells juguen amb àtoms, que tenen nuclis, que estan fets de protons, que es formen gràcies als quarks. Cada partícula que troben resulta estar feta per altres partícules més simples, més petites... i més estranyes.

Però igual que amb les nines russes, esperem que hi haurà un final. En el cas dels físics, un grup reduït de partícules bàsiques que combinades de diferents maneres resultin en tot el que hi ha a l’Univers. Trobar-les ara mateix resulta impossible. De fet, simplement imaginar-les no és una feina fàcil, però per imaginar que no quedi i amb aquesta idea va sortir la teoria de supercordes. En realitat inicialment era la teoria de cordes i es limitava a un tipus de partícules, però a mida que la van anar generalitzant la van acabar per anomenar de supercordes.

Tal com suggereix el nom, les supercordes serien els components últims de tot. Un únic tipus de partícula que en realitat no és una partícula sinó una “cosa” en forma de corda inimaginablement petita. La clau és que una corda pot vibrar, igual que les cordes d’una guitarra. I segons el tipus de vibració podem obtenir una nota o una altre. Doncs la idea és que cada tipus de vibració d’aquestes supercordes generaria un tipus de partícula diferent.

Així, un fotó seria una corda vibrant de determinada manera, un electró seria la mateixa supercorda però amb una altre freqüència de vibració, i així fins generar totes les partícules que coneixem i alguna que encara no hem detectat. L’Univers seria una simfonia còsmica interpretada amb les diferents notes generades per les supercordes.

L’únic petit problema que hi ha és que la teoria necessita un Univers de deu dimensions i no de tres com estem acostumats. Per un físic aquest pot ser un problema menor encara que ens costi imaginar-ho. El problema és que amb supercordes vibrant en les tres dimensions de l’espai no en tenim prou per construir totes les partícules conegudes. Però si podessin vibrar en més dimensions el problema quedaria resolt.

No és impossible, però de seguida ens preguntaríem, i on coi son aquestes altres dimensions? Com és que nosaltres només en detectem tres? La resposta és que només apareixen a mides extremadament petites. Un exemple que es posa de vegades seria un fil. Mirat de lluny un fil ens pot semblar un objecte unidimensional. Té llargada i prou. Però si el mirem al microscopi ens adonarem que presenta volum, rugositats, fils més petits que sobresurten i es recargolen, cavitats i plecs. Tot això seria “equivalent” a les dimensions extra que existeixen però que només es poden percebre quan parlem de longituds del voltant de 10^-35 metres.

De fet existeixen diferents variants i al menys hi ha cinc teories de supercordes. El que passa és que, al final va semblar que totes eren diferents aspectes d’una teoria global que van anomenar teoria M. Una teoria que encara està molt verda i que ja veurem si acaba per triomfar o, per contra, l’hem de rebutjar a mida que s’acumulin les dades o que les equacions no encaixin.

Un únic tipus d’entitat d’energia que amb les seves vibracions genera tot un Univers. Potser al final no sigui certa, però estèticament és una idea preciosa.