El campo de la física podría volverse de cabeza pronto, dijo el renombrado físico Nima Arkani-Hamed durante una conferencia en vivo del Instituto Perimetral de Física Teórica en Waterloo, Canadá.
Por un lado, dijo, la física probada y verdadera de la relatividad y la mecánica cuántica no se llevan bien. El problema es que, en cierto sentido, los principios detrás de estas teorías parecen imposibles cuando los físicos profundizan un poco más en ellas, dijo Arkani-Hamed. Los científicos encuentran muchos problemas cuando intentan aplicar estas teorías a la totalidad del espacio y el tiempo.
Las dos ideas también son increíblemente limitantes, y hacen que sea un desafío para los físicos pensar fuera de la caja y desarrollar nuevas ideas y teorías, dijo Arkani-Hamed. [Los 9 mayores misterios sin resolver en la física]
"Es casi imposible seguir las reglas y no equivocarse de inmediato", dijo Arkani-Hamed.
Los físicos han sabido acerca de esta disparidad por un tiempo, pero el progreso en cuestiones fundamentales en física lleva mucho tiempo. Los científicos propusieron la existencia de la partícula de bosón de Higgs, por ejemplo, décadas antes de que fuera realmente descubierta.
Un universo macroscópico inexplicable.
Un problema es que la física convencional no explica realmente por qué el universo es tan grande, dijo Arkani-Hamed.
La teoría de la relatividad de Albert Einstein demostró que existe una gran cantidad de energía en el vacío del espacio, y que debería curvar el espacio y el tiempo. De hecho, debería haber tanta curvatura que el universo sea una bola diminuta y arrugada.
"Eso debería hacer al universo terriblemente diferente de lo que es", dijo Arkani-Hamed.
Pero la mecánica cuántica también plantea un problema. La teoría es buena para describir el reino muy pequeño de la física de partículas, pero se rompe cuando los físicos intentan aplicarlo al universo en su conjunto.
"Todo lo que es la mecánica cuántica es violado por nuestro universo porque estamos acelerando (refiriéndonos a la idea de que el universo se está expandiendo), no sabemos cuáles son las reglas", dijo Arkani-Hamed. "Cuando intentas aplicar la mecánica cuántica a todo el universo, la mecánica cuántica grita 'tío'".
Fronteras fisicas
Una forma posible de resolver el problema es con una teoría completamente nueva más allá del Modelo Estándar, la teoría reinante de la física de partículas, dijo el físico. [Sparticles to Neutrinos: Las Partículas Pequeñas Más Frescas del Universo]
Una idea se llama teoría de cuerdas, que propone que las partículas no son realmente partículas fundamentales. En cambio, las partículas y toda la materia en el universo que componen están compuestas por pequeñas cuerdas vibrantes. Las ecuaciones que apoyan la teoría de cuerdas parecen funcionar, pero eso no significa que no haya otras fórmulas o explicaciones viables, dijo Arkani-Hamed.
La supersimetría es otra posible explicación de la "nueva física". Bajo esta idea, todas las partículas subatómicas tienen una partícula "superparte" que los físicos aún no han descubierto. La supersimetría también abriría direcciones adicionales en las que las partículas pueden moverse. El descubrimiento de la supersimetría reforzaría el Modelo estándar de la física, según los científicos.
"Es lo último que la naturaleza puede hacer para hacerse compatible con los principios generales de la física que ya existen", dijo Arkani-Hamed.
Cuando el destructor de átomos más grande del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), vuelva a funcionar el próximo año, los físicos buscarán las partículas adicionales que la supersimetría sugiere que deberían existir.
De cualquier manera, después de un año o dos de ejecutar el LHC, la pregunta de si existe la supersimetría debería ser respondida, dijo Arkani-Hamed.
Los experimentos en los próximos años probablemente le dirán a los físicos si necesitan afinar las teorías existentes o si el campo de la física se debe a un cambio de paradigma mucho más profundo y dramático.
Las preguntas sobre la mesa ahora son las bases del espacio y el tiempo, y el origen y destino del universo, dijo Arkani-Hamed.
"Hoy finalmente tenemos el marco teórico para hacer este tipo de grandes preguntas", dijo Arkani-Hamed. "El próximo paso probablemente será una revolución".
Sigue a Kelly Dickerson en Gorjeo. Síguenos @wordssidekick, Facebook & Google+. Artículo original sobre Ciencia viva.
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El físico nami arkani-hamed dio una conferencia en vivo sobre el futuro de la investigación en física y predijo que una revolución en el campo está en camino.