28.12.07

Diabetes: Influye más el entorno que la genética


Diabetes: Influye más el entorno que la genética


NUEVA YORK (Reuters Health) - En los adultos, el desarrollo de resistencia a la insulina, precursor de la diabetes, se ve influido más por el peso corporal actual que por el peso al nacer, sugirieron los resultados de un estudio con mellizos.

Los resultados también parecen indicar que el patrón de crecimiento postnatal (después del parto) es potencialmente más importante en términos de posterior desarrollo de resistencia a la insulina que el crecimiento fetal.

"Estudios anteriores han mostrado que aquellos que son pequeños al nacer tienen más probabilidad de experimentar una ganancia rápida de peso en la niñez, lo cual está fuertemente relacionado con la obesidad y el aumento de la resistencia a la insulina en la edad adulta", indicó la doctora Paula Skidmore, de la University of East Anglia, en Inglaterra.

"Nuestros datos muestran que esa ganancia de peso postnatal y el tamaño corporal actual son los principales factores de influencia de la resistencia a la insulina", añadió la experta.
Se cree que en el útero materno se programa el modo en que el organismo metaboliza la glucosa (azúcar) y la insulina, explicaron Skidmore y colegas. Y el bajo peso al nacer, como representación de un entorno fetal adverso, se ha vinculado a niveles elevados de insulina.
Sin embargo, no está claro si esta relación inversa es un efecto estrictamente "uterino".

Los investigadores estudiaron las relaciones entre el peso al nacer, el índice de masa corporal (IMC) y el cambio del tamaño corporal durante el curso de la vida y la resistencia a la insulina en 1.194 mellizas de entre 18 y 74 años.

Los expertos no encontraron ninguna relación significativa entre el peso de una persona al nacer y el desarrollo de resistencia a la insulina, informaron en su estudio.
Sin embargo, había un vínculo positivo significativo entre la resistencia a la insulina y el peso actual; la resistencia a la insulina aumentaba a medida que aumentaba el IMC actual.
Esa asociación estaba mediada igualmente por efectos individuales y por influencias del entorno compartidas por las mellizas.

No había ninguna evidencia de que las relaciones entre el peso al nacer, el IMC y el cambio del tamaño corporal y la resistencia a la insulina estuviesen mediadas por la constitución genética.

FUENTE: Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism online, diciembre del 2007

18.12.07

Vinagre: Excelente para la diabetes

Vinagre: Excelente para la diabetes

Phoenix (EE.UU.), 17 dic (EFE).- El consumo de productos con vinagre durante la comida ayuda a regular el nivel de glucosa en la sangre, algo que podría beneficiar a los diabéticos, según estudios realizados por investigadores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) de Estados Unidos.


"Para las personas que sufren de diabetes es muy importante mantener estable el nivel de la glucosa, de ahí nuestro objetivo de estudiar el efecto que tiene el vinagre", dijo Carol S. Johnston, investigadora principal del estudio.


Teniendo como base estudios en los que se ha investigado el efecto de dietas bajas en carbohidratos, Johnston, puso en práctica una referencia que escuchó hace muchos años sobre cómo el vinagre ayuda a reducir el nivel de glucosa en la sangre.


"Esto es particularmente importante después que se consume una comida alta en carbohidratos como el arroz y la pasta", dijo la directora del departamento de nutrición en ASU.


En tres investigaciones separadas y durante un periodo de tres semanas cada uno, doce personas, la mitad de ellas con diabetes tipo 2, se sometieron a una dieta donde después de comer consumieron dos cucharadas de vinagre.


"El resultado fue muy satisfactorio, la mayoría demostró una reducción en su nivel de glucosa", dijo la investigadora.


Indicó que lo ideal es que las personas consuman el vinagre en sus alimentos, ya sea usándolo como un condimento a las ensaladas, en salsas y como un ingrediente para marinar la carne.
"Tampoco queremos que la gente consuma el vinagre directamente", dijo Johnston.


Sostuvo que el consumo del vinagre también podría ser efectivo para personas que son propensas a desarrollar la diabetes y necesitan cuidar su alimentación y peso.


Cuando una persona es diagnosticada con diabetes tipo 2 es porque su páncreas ha dejado de producir la insulina que necesita el cuerpo para regularizar naturalmente el nivel de glucosa en la sangre.


Las personas que todavía no han desarrollado la enfermedad, pero son propensas debido a su historial familiar, pueden hacer cambios a su alimentación y forma de vida que les ayude a retrasar el desarrollo de la diabetes.


La nutricionista manifestó que el siguiente paso del estudio es analizar cuáles son los alimentos con vinagre que podrían ser de mayor beneficio, como los pepinillos en vinagre, la mostaza y otros aderezos.


Cuando una persona es diagnosticada con diabetes se le recomienda hacer varios cambios a su dieta diaria para ayudarlo a controlar la enfermedad sin necesidad de inyectar insulina.
Estos cambios algunas veces son muy difíciles para personas acostumbradas a comer grandes cantidades de comida con alto contenido de grasas y carbohidratos.

11.12.07

Los Multiversos



La idea de múltiples universos es más que una fantástica invención


Aparece de manera natural en diversas teorías y merece ser tomada en serio
Nuestro universo podría ser únicamente un islote aislado en el seno de un inmenso “multiverso”. Muchos modelos actuales, ya sean admitidos (como la relatividad general) o especulativos (como la teoría de cuerdas), conducen naturalmente a multiversos. Estos universos múltiples no son teorías, sino consecuencias de teorías elaboradas para responder a cuestiones específicas de la física de partículas o de la gravitación. Muchos problemas centrales de la física teórica –complejidad y naturalidad- encuentran así una explicación natural. Esta propuesta revolucionaria no está sin embargo exenta de peligros conceptuales y exige una profunda reflexión epistemológica. Por Aurélien Barrau (*).


Es nuestro universo en su conjunto una pequeña isla contenida dentro de un meta-mundo infinitamente vasto y diversificado?


Este hecho podría ser una de las más importantes revoluciones en la historia de las cosmogonías o, por el contrario, solamente una engañosa declaración que refleja nuestra incapacidad de comprensión de la mayoría de las leyes fundamentales de la física.

La idea en sí misma no es nueva: desde Anaximandro hasta David Lewis, los filósofos han considerado a fondo este hecho incierto. Lo que resulta especialmente interesante hoy día es que emerge, casi de manera natural, a partir de algunas de nuestras mejores –aunque a menuda más especulativas- teorías físicas.


El multiverso no es un modelo, sino una consecuencia de nuestros modelos. Ofrece una comprensión obvia de la peculiaridad del estado físico de nuestro propio universo.

La propuesta es atractiva y creíble, pero requiere de una profunda reconsideración de la física actual.


A primera vista, el multiverso parece descansar fuera de la ciencia porque no puede ser observado. ¿Cómo –siguiendo la prescripción de Karl Popper- puede una teoría ser refutada si no podemos comprobar sus predicciones? Esta manera de pensar no es en realidad correcta en el caso del multiverso por varias razones.


En primer lugar, las predicciones pueden realizarse en el multiverso: éste nos conduce sólo a resultados estadísticos, pero también es cierto que cualquier teoría física de nuestro propio universo se debe tanto a las fluctuaciones cuánticas fundamentales como a la medición de incertidumbres.


En segundo lugar, nunca ha sido necesario comprobar todas las predicciones de una teoría para considerarla científicamente legítima. La relatividad general, por ejemplo, ha sido verificada ampliamente en el mundo visible y esto nos permite aplicarla a los agujeros negros, incluso a pesar de que resulta imposible entrar en ellos para probarla.


Por último, el racionalismo crítico de Popper no representa la última palabra en la filosofía de la ciencia. Sociólogos, estudiosos de la estética y epistemólogos han demostrado que existe otro criterio de definición que considerar.

La historia nos recuerda que la definición de ciencia sólo puede proceder de la praxis: ningún área en actividad de la creación intelectual puede ser estrictamente delimitada desde fuera.

Si los científicos necesitan modificar las fronteras de su propio campo de investigación, sería difícil justificar una fórmula filosófica que los prevenga de hacerlo.


Ocurre lo mismo en arte: casi todas las innovaciones artísticas del siglo XX han transgredido la propia definición de arte legada por la estética del siglo XIX. Al igual que la ciencia y los científicos, el arte viene definido desde el interior, por los propios artistas.


Una posibilidad real


Por todas estas razones, se debe considerar seriamente la posibilidad de que vivamos en un multiverso. Esto podría ayudar a comprender los problemas de la complejidad y de la sencillez.


El hecho de que las leyes y consensos de la física parezcan tan afinados como para permitir la existencia de la vida en ingentes cantidades procedentes de valores extremadamente “improbables”, resulta obvio a partir de la suposición de que nuestro universo es sólo una pequeña parte de un vasto multiverso, en el que las diferentes regiones presentan leyes distintas.


Desde esta perspectiva, vivimos en una de las áreas “antrópicamente favorables”. (En cosmología el principio antrópico establece que cualquier teoría válida sobre el universo tiene que ser consistente con la existencia del ser humano. N. de la R.)


Esta selección antrópica posee dimensión estrictamente teleológica y no teológica, sin ninguna relación con cualquier tipo de “diseño inteligente”. No sería otra cosa que la generalización evidente del efecto de selección que ya debe ser considerado dentro de nuestro propio universo.


Cuando se maneja cualquier muestra, resulta imposible no preguntarse si es representativa del conjunto entero, y esta cuestión por supuesto debe extenderse cuando se considera nuestro universo dentro del multiverso.


El multiverso no es una teoría. Aparece como consecuencia de algunas teorías, que además tienen otras predicciones que pueden probarse dentro de nuestro propio universo. Existen muchos tipos distintos de multiversos posibles, dependiendo de las teorías particulares, estando algunas de ellas incluso posiblemente entretejidas.


El multiverso más elemental


El multiverso más elemental es simplemente el espacio infinito predicho por la relatividad general –al menos para las geometrías plana e hiperbólica-. Un número infinito de volúmenes de Hubble (o universo observable, N. de la R.) debería llenar este meta-mundo.

En una situación así, cualquier cosa posible (por ejemplo, compatible con las leyes de la física tal y como las conocemos) podría ocurrir.


Esto es verdadero porque un acontecimiento con una probabilidad no desvanecida tiene que darse en algún lugar, si el espacio es infinito.

La estructura de las leyes de la física y de los valores de los parámetros fundamentales no puede ser explicada por este multiverso, pero numerosas circunstancias específicas sí pueden comprenderse a partir de las selecciones antrópicas.


Algunos lugares son, por ejemplo, menos homogéneos que nuestro volumen de Hubble, así que no podríamos vivir en ellos porque son menos propicios para la vida que nuestro propio universo, en el que las fluctuaciones primordiales están perfectamente adaptadas para dar lugar a la formación de estructuras.


La relatividad general también se enfrenta al tema del multiverso cuando trata los agujeros negros. La máxima extensión analítica de la geometría de Karl Schwarzschild, como se expone conforme a los diagramas de Penrose-Carter, muestra que podría observarse otro universo desde el interior de un agujero negro.

Se sabe con seguridad que esta interesante característica desaparece cuando el colapso se considera dinámicamente. La situación se vuelve sin embargo aún más interesante en los agujeros negros, cargados eléctricamente y rotantes, en los que un conjunto infinito de universos con gravedad atractiva o repulsiva aparecen en el diagrama.

Los agujeros de gusano que probablemente conectan estos universos son extremadamente inestables, pero eso no altera el hecho de que esta solución revela en sí otros universos (u otras partes de nuestro propio universo, según la topología), accesibles o no.

Este multiverso es, empero, muy especulativo, y podría ser sólo una entelequia matemática. Aún más, nada nos permite comprender de manera explícita como se ha formado.


Pluriverso y agujeros negros

Un pluriverso mucho más interesante está asociado con el interior de los agujeros negros cuando se tienen en cuenta las correcciones cuánticas a la relatividad general. Los saltos deberían sustituir a las singularidades en la mayoría de las aproximaciones a la gravedad cuántica, y esto conduce a una región del espacio-tiempo en expansión en el interior del agujero negro, que puede ser considerada como un universo.


En este modelo, nuestro propio universo podría haber sido creado por un proceso de este tipo, y podría tener también un gran número de universos descendientes, gracias a sus numerosos agujeros negros estelares y supermasivos.

Este hecho podría conducir a una especie de selección natural cosmológica en la que las leyes de la física tendieran a maximizar el número de agujeros negros (porque este tipo de universos generan más universos del mismo tipo).

Por otro lado, también permitiría diversas pruebas posibles de observación que podrían refutar la teoría y que no se afianzarían en el uso de ningún argumento antrópico. Sin embargo, no está claro cómo las constantes de la física podrían ser heredadas de un universo progenitor por los universos descendientes con sólo pequeñas variaciones arbitrarias, y el modelo detallado relacionado con este escenario aún no existe.


Multiverso y Teoría de Cuerdas

Uno de los multiversos más ricos es el asociado con el hallazgo fascinante de la cosmología inflacionaria y la teoría de cuerdas. Por un lado, la inflación eterna puede ser comprendida considerando un campo escalar masivo que tendría fluctuaciones cuánticas que, en la mitad de las regiones, incrementarían su valor.


En la otra mitad, las fluctuaciones reducirían el valor del campo. En la mitad en que los campos aumentan, la cantidad extra de densidad de energía originaría una expansión del universo más rápida que en la otra mitad, en la que los campos disminuyen.

Tras un tiempo, más de la mitad de las regiones tendrían un valor mayor que el del campo, simplemente porque se expanden más rápido que en las regiones de campo débil. La media del valor del volumen del campo se elevaría entonces, y siempre habría regiones en las que el campo es alto: la inflación se convertiría en eterna.


Las regiones en las que el campo escalar fluctuaría a la baja se desgajarían del árbol de inflación eterna y saldrían de la inflación.


Tercer cambio de paradigma


Por otro lado, la teoría de cuerdas ha afrontado recientemente un tercer cambio de paradigma. Tras las revoluciones de la supersimetría y de la dualidad, ahora tenemos el “paisaje”. Esta metáfora hace referencia a un gran número (quizá 10 elevado a 500) de posibles falsos vacíos de la teoría.

Las leyes de la física conocidas podrían simplemente corresponder a una isla específica entre muchas otras.

El gran número de posibilidades surge a partir de diferentes elecciones de variedades de Calabi-Yauh y de diferentes valores de flujos magnéticos generalizados sobre diferentes ciclos de homología.


Entre otros enigmas, el increíblemente extraño valor de la constante cosmológica (¿por qué están los 119 primeros decimales del valor “natural” exactamente compensados por algunos fenómenos misteriosos, pero no los 120 primeros?) podría aparecer simplemente con un efecto de selección antrópica, dentro de un multiverso donde casi cada valor posible está concretado en algún lugar.


En esta etapa, cada universo-burbuja está asociado con una realización de las leyes de la física y contiene en sí mismo un espacio infinito en el que todos los fenómenos contingentes ocurren en algún lugar. Dado que todas las burbujas se encuentran desconectadas causalmente para siempre (debido a la rápida “creación espacial” por la inflación), no sería posible viajar y descubrir nuevas leyes físicas.


Este multiverso –si fuera verdadero- supondría un cambio radical en nuestra profunda comprensión de la física. Las leyes reaparecerían como tipos de fenómenos; el precepto ontológico de nuestro universo debería ser abandonado. En otros lugares del multiverso existirían otras leyes, otras constantes, otra cantidad de dimensiones; y nuestro mundo sería sólo una pequeña muestra. Esto podría suponer la cuarta herida narcicista, tras las producidas por Copérnico, Darwin y Freud.

Multiverso y mecánica cuántica


La mecánica cuántica se encuentra probablemente entre las primeras ramas de la física que han conducido a la idea del multiverso. En algunas situaciones, predice de manera inevitable la superposición.


Para evadir la existencia de los gatos de Schrödinger macroscópicos, simultáneamente muertos y vivos, Bohr introdujo un postulado de reducción que presenta dos desventajas considerables: la primera, que lleva a una interpretación filosófica extremadamente intrincada en la que la correspondencia entre las matemáticas subyacentes de la teoría física y el mundo real dejaría de ser isomórfica (al menos no lo sería en todos los tiempos) y, en segundo lugar, viola la unitariedad (una propiedad matemática de las ecuaciones, N. de la R.).


Ningún fenómeno físico conocido – ni aún la evaporación de los agujeros negros en las descripciones modernas- hace esto. Existen buenas razones para considerar seriamente la interpretación de muchos mundos de Hugh Everett.


Cada resultado posible de cada acontecimiento puede definirse o existir en su propia historia o universo, a través de la decoherencia cuántica, versus el colapso de la función de onda. En otras palabras, hay un mundo donde el gato está muerto y otro en el que sigue vivo.


Esto es, simplemente, una manera de ajustarse estrictamente a las ecuaciones fundamentales de la mecánica cuántica. Los mundos no se encuentran separados espacialmente, sino que existirían más como universos “paralelos”. Esta interpretación sorprendente resuelve algunas paradojas de la mecánica cuántica, pero resulta vaga en lo que se refiere a la determinación del momento en que los universos se concretan.


Este multiverso es complejo y, dependiendo de la naturaleza cuántica de los fenómenos de otros tipos de multiversos, podría originar niveles más o menos altos de diversidad.


El multiverso, una consecuencia


Asimismo, pueden imaginarse multiversos más especulativos, relacionados con un tipo de democracia matemática platónica o con el relativismo nominalista.

En cada caso, resulta importante subrayar que el multiverso no es una hipótesis inventada para contestar a una cuestión específica. Simplemente, es una consecuencia de una teoría normalmente construida con otro propósito.


Lo curioso es que esta consecuencia también resuelve muchos problemas complejos y naturales. En la mayoría de los casos, incluso parece que la existencia de muchos mundos se acerca al principio de economía de Ockham, que determina que la asunciones ad hoc deberían añadirse a los modelos para eludir la existencia de otros universos.


Con un modelo dado, por ejemplo, el paradigma de la inflación de las cuerdas, ¿es posible hacer predicciones en el multiverso?

En principio, sí, al menos en una aproximación de Bayes. La probabilidad de observar el vacío i (y las leyes físicas asociadas) es simplemente Pi = Piprior fi, donde Piprior viene determinado por la geografía del paisaje de la teoría de cuerdas y las dinámicas de la inflación eterna, y el factor fi de selección caracterizaría los cambios para un observador para evolucionar en el vacío i.


Esta distribución concede la probabilidad a un observador seleccionado aleatoriamente para estar en un vacío dado. Claramente, las predicciones sólo pueden hacerse por probabilidades, pero esto ya sucede en la física estándar. El hecho de que podamos observar sólo una muestra (nuestro propio universo) no cambia el método cualitativamente y aún permite la refutación de modelos a ciertos niveles dados de fiabilidad. Las claves aquí son las peculiaridades bien conocidas de la cosmología, incluso en un solo universo: el observador se encuentra sumergido en el sistema descrito; las condiciones iniciales son críticas; el experimento es irreproducible “localmente”; las energías involucradas no han sido probadas experimentalmente en la Tierra; y la flecha del tiempo debe ser conceptualmente revertida.


Atajos técnicos


Sin embargo, esta aproximación estadística para testar el multiverso sufre severos atajos técnicos. Primero, mientras parece natural identificar la probabilidad previa con la fracción de volumen ocupada por un vacío dado, el resultado depende sensiblemente de la elección de una hipersuperficie similar al espacio en la que la distribución debe ser evaluada. Este es el llamado “problema de medida” en el multiverso.


Segundo, es imposible proporcionar cualquier sensible estimación de fi. Esto requeriría de una comprensión sobre lo que es la vida –e incluso sobre lo que es la conciencia- y simplemente queda fuera del alcance por el momento. Exceptuando algunos casos favorables –como, por ejemplo, cuando todos los universos del multiverso presentan una característica dada que resulta incompatible con nuestro universo- es difícil refutar explícitamente un modelo en el multiverso. Pero la dificultad práctica no significa que esto sea intrínsicamente imposible.

El multiverso permanece dentro del campo de la ciencia popperiana. Cualitativamente no difiere de otras propuestas relacionadas con las formas comunes de hacer física. Claramente, se necesitan nuevas herramientas matemáticas y predicciones más ajustadas al paisaje (que básicamente es completamente desconocido) para que la falsabilidad sea algo más que un principio abstracto en este contexto.

Además, la falsabilidad es sólo un criterio entre muchos otros posibles y probablemente no debería ser sobredeterminado.


Dos posibles hipótesis


Cuando afrontamos la cuestión del increíble ajuste requerido por los parámetros fundamentales de la física para permitir la emergencia de la complejidad, existen varias vías posibles de pensamiento. Si no se desea utilizar a Dios o a un increíble azar que hayan provocado unas condiciones iniciales extremadamente precisas, quedan dos hipótesis posibles.


La primera sería considerar que dado que la complejidad –y, en particular, la vida- es un proceso adaptativo, podría haber emergido en casi cada tipo de universo. Esta es una respuesta seductora, pero nuestro propio universo nos ha demostrado que la vida requiere de condiciones muy específicas para existir. Resulta difícil imaginar la vida en un universo sin química o con otro número de dimensiones.


La segunda idea es aceptar la existencia de muchos universos con diferentes leyes, y que nosotros estaríamos en uno de ellos, compatible con la complejidad. El multiverso no se imaginó para contestar esta cuestión específica, pero “espontáneamente” aparece en teorías físicas serias, por lo que puede ser considerado como la explicación más simple a la misteriosa cuestión de la naturalidad. Esto por supuesto no prueba que el modelo sea correcto, pero se debe resaltar que no hay en absoluto un antropocentrismo “pre-copernicano” en este proceso de pensamiento.


¿Idea engañosa?


Bien podría ser que la idea entera de múltiples universos sea engañosa. También que el descubrimiento de las leyes más fundamentales de la física vuelvan obsoletos los mundos paralelos en unos cuantos años o que con el multiverso la ciencia esté entrando en un camino sin retorno.

La prudencia es una máxima cuando la física nos habla de los espacios invisibles. Pero también podríamos encontrarnos ante un profundo cambio de paradigma que revolucionaría nuestra comprensión de la naturaleza y que abriría nuevos campos de posibles pensamientos científicos.


Dado que reposa en la frontera de la ciencia, estos modelos son peligrosos, pero ofrecen una extraordinaria posibilidad para la interrelación constructiva con otras ramas del conocimiento humano. El multiverso es una idea arriesgada pero, de nuevo, no debemos olvidar que el descubrimiento de nuevos mundos siempre resulta peligroso.


(*) Aurélien Barrau, físico del Laboratorio de Física Subatómica y de Cosmología de Grenoble, fue en 2006 Premio Internacional Bogoliubov para jóvenes científicos por sus investigaciones sobre “los fenómenos cuánticos en las cercanías de los agujeros negros”.


El artículo se publicó originalmente en el CERN Courier, Diciembre 2007

8.12.07

Bebés con bajo peso podrían ser depresivos



Bebés que nacen con bajo peso podrían tener tendencia a desarrollar depresión

Científicos británicos afirmaron que los bebés que nacen con bajo peso podrían tener una tendencia a desarrollar depresión o síntomas de ansiedad en la adultez, informó hoy la prensa científica extranjera.



Especialistas de la Universidad de Cambridge publicaron un estudio en la revista Biological Psychiatry en el que indicaron que el bajo peso del niño al nacer es un indicador de estrés durante el desarrollo en el útero, lo cual le ocasiona efectos adversos en el feto.



Los científicos, de acuerdo a la investigación que reproduce la BBC, se basaron en los antecedentes de 4.600 británicos nacidos en 1946 que participaron en un monitoreo de síntomas de depresión y ansiedad durante las edades de 13, 15, 36, 43 y 53 años.



En ese sentido, el científico Ian Colman destacó que se detectó "incluso que personas con síntomas leves o moderados de depresión o ansiedad durante el transcurso de su vida fueron bebés más pequeños que aquellos con mejor salud mental".
No obstante, aclaró que "nacer con bajo peso no es necesariamente un problema" y agregó que no todos los bebés pequeños sufren problemas de salud mental durante el transcurso de la vida.



Colman recomendó un cuidado extra de las embarazadas para reducir posibles condiciones de estrés. El científico consideró que es factible que cuando las madres están estresadas, las hormonas relacionadas con el trastorno de la depresión pasen al feto a través de la placenta.

2.12.07

El Universo es intrínsicamente geométrico


El universo sería intrínsicamente geométrico

Un físico nortamericano reformula la Teoría del Todo con un patrón matemático

El físico norteamericano Garrett Lisi está revolucionando el mundo de la física teórica con un modelo matemático que, supuestamente, podría reflejar todas las partículas que componen la materia y todas las interacciones entre ellas, incluidas la de la gravedad, que hasta la fecha había sido la piedra en el zapato de la llamada teoría del todo.

Hasta el momento, el modelo geométrico propuesto por Lisi parece ser verdaderamente el espejo de la forma de funcionar de la naturaleza, según las observaciones realizadas. Habrá que esperar sin embargo a que se ponga en marcha el Gran Colisionador de Hadrones de Ginebra para comprobar más a fondo su teoría. De funcionar, según Lisi, se demostraría que el universo es una estructura geométrica de una belleza excepcional.

La física teórica postula, con la teoría del todo, que debe existir un marco conceptual que sirva para conectar y aunar todos los fenómenos físicos conocidos.
La búsqueda de un modelo de teorías de todas las interacciones fundamentales de la naturaleza es una dura lucha intelectual que han llevado a cabo los físicos desde hace ya bastante tiempo.

Ahora, un físico norteamericano independiente, formado en la Universidad de California en San Diego y llamado Garrett Lisi, está revolucionando el mundo de la física teórica tras publicar un artículo en Arxiv, el repositorio online de acceso abierto y gratuito de artículos de física, en el que explica cómo todos los campos del modelo estándar, incluido el de la gravedad, podrían unificarse en una figura geométrica conocida como E8, en la que además cabrían las cuatro dimensiones conocidas.

El E8 representa las simetrías de un objeto de 57 dimensiones y tiene por sí mismo 248 dimensiones. Lisi, que es un amante del surf y del snowboard, ha despertado con esta teoría un enorme interés entre los físicos analizando el más elegante e intrincado patrón conocido de las matemáticas, y descubriendo en él una relación subyacente entre todas las fuerzas y partículas del universo, incluida la de la gravedad, explica la revista Newscientist .

Más sencillo que la teoría de cuerdas

De ser acertada su teoría, que quizá podría comprobarse, según The Telegraph, cuando se ponga en marcha el Gran Colisionador de Hadrones de Ginebra (un acelerador y colisionador de partículas aún en construcción que se espera llegue a ser el laboratorio de física de partículas más grande del mundo), se cerraría uno de los más importantes capítulos del desarrollo de la física teórica, si se tiene en cuenta que desde hace más de 30 años los físicos están intentando dar con un marco que aúne dichas fuerzas fundamentales y las partículas.

Existe ya un modelo estándar que funciona para explicar la interacción de tres de esas cuatro fuerzas: la interacción electromagnética (interacción entre partículas con carga eléctrica), la interacción nuclear fuerte (responsable de mantener unidos a los protones y neutrones), y la interacción nuclear débil (responsable de ciertos tipos de radiactividad natural).
El problema radica en que no se ha conseguido incluir la gravedad sin que dicho modelo se haga añicos. La mayoría de los intentos que hasta ahora se habían dado para incluir la gravedad en la explicación de la teoría del todo se habían basado en la llamada teoría de cuerdas, que afirma que todos los bloques de materia son en realidad expresiones de un objeto básico unidimensional extendido llamado cuerda.

El electrón, por ejemplo, no sería por tanto un “punto” sino una cuerda en forma de lazo que, además de moverse, puede oscilar de diversas maneras. Dependiendo de cómo oscile podría ser un fotón, un quark o cualquiera otra de las partículas comprendidas en el modelo estándar.

La teoría de cuerdas está fundamentada en 11 dimensiones y establece que, debido a que las dimensiones adicionales se enroscaron sobre sí mismas a escalas microscópicas durante el nacimiento del Universo, no pueden ser percibidas directamente con nuestros sentidos.

Para Lisi, estas explicaciones resultan demasiado complejas y abstractas.

Convicción metafísica

La teoría de Lisi, en cambio, revela manifiestamente una convicción que podría ser calificada de metafísica, según señala la revista francesa Automates Intelligents: el universo estaría formado por una intrincada geometría que alberga figuras que se deforman y danzan en el espacio-tiempo.

Sólo falta encontrar la figura lo suficientemente compleja y, a la vez, lo suficientemente simple como para que en ella se puedan superponer los diversos modelos referentes a las partículas y fuerzas del universo.
Hace unos seis meses, y después de estar varios años manejando complejas ecuaciones sin llegar a ninguna parte, Lisi se tropezó, investigando el mundo del álgebra de Lie, con un artículo en el que se analizaba el E8.
El físico se dio cuenta de pronto de que en esta figura se podían colocar las partículas y fuerzas conocidas, así como las interacciones entre ellas. Lisi había probado anteriormente con patrones geométricos para describir cómo funcionan la interacción nuclear fuerte o las interacciones entre neutrinos y electrones, con figuras hexagonales o con forma de estrella, pero ha sido con el patrón E8 con el que ha conseguido reflejar, utilizando simulaciones informáticas que le permiten rotar la figura, las partículas y las fuerzas que las conectan.

Empleando matemáticas altamente complejas ha conseguido plasmar en la figura, por ejemplo, las modificaciones de las partículas dependiendo de su espín (o momento angular) y el punto en que se sitúen en el espacio.
Asimismo, ha utilizado 20 “huecos” libres que quedaban en el modelo para colocar partículas “ficticias”, como las que los físicos predicen asociadas a la gravedad.

Giros y apariciones

Las rotaciones informáticas de la figura permiten, por ejemplo, recrear los patrones básicos que describen la relación entre los quarks y los gluones y la fuerte interacción que existe entre ellos. Cuanto más se rota, más patrones intrincados se encuentran, como los patrones de interacción entre los quarks y los anti-quarks, que aparecen agrupados por colores.

Y, hasta el momento, todas las interacciones predichas por las relaciones geométricas del E8 han coincidido con las observaciones realizadas en el mundo real. Para Lisi, el modelo es especialmente satisfactorio porque no necesita de las cuerdas ni de dimensiones extra del espacio tiempo ni de otras “invenciones” demasiado abstractas, de las que aún no se tienen evidencias.

En comparación con la teoría de cuerdas, el modelo es extremadamente simple, según el físico. Para Lisi la razón de que funcione resulta evidente: el universo es pura geometría, básicamente, una hermosa forma que gira y danza en el espacio-tiempo.
Y, dado que el E8 es quizá la más bella estructura matemática, resulta muy satisfactorio que parezca que la naturaleza la haya escogido.

Como complemento La revista Newscientist señala que algunos físicos argumentan que la idea de Lisi podría ser complementaria a la teoría de cuerdas, en lugar de una alternativa radical a ésta. Según ellos, los físicos que han trabajado en esta teoría, ya han utilizado el modelo E8 para describir un patrón de espacio extra-dimensional denominado Variedad de Calabi-Yau, que se supone existiría al lado de las tres dimensiones que vemos.

De cualquier forma, aún quedan muchas pruebas por hacer para comprobar que el modelo propuesto por Lisi puede reflejar completamente el funcionamiento del universo. El propio físico reconoce en las conclusiones a su artículo que algunos aspectos de su teoría aún no pueden ser comprendidos completamente, y deben ser tratados con cierto escepticismo.

Sin embargo, afirma, si cuando se vayan realizando las pruebas se demostrara que la teoría del E8 funciona completamente eso supondría que nuestro universo es una estructura geométrica de una belleza excepcional.