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Las capas de la Física (I)

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El avance científico significa que los nuevos paradigmas científicos a lo largo de la historia han ido substituido, o mejor dicho ampliado, a los anteriores. Así, pues, en un instante histórico dado teníamos un paradigma conocido, y que funcionaba a la perfección en casi todos los experimentos que eramos capaces de realizar. Ese es paradigma reinante en aquél momento, la mejor aproximación que tenemos a La Verdad (si es que existe tal cosa).

Y, por otro lado, mientras el paradigma establecido sigue confirmándose útil dentro de su ámbito de aplicación, siempre se estaba construyendo un nuevo paradigma con la pretensión de ampliar al anterior, lograr explicar aún más cosas. En este sentido, es importante entender que las teorías nuevas no substituyen a las anteriores, sino que las amplían, nos acercan un escalón más a la explicación de la realidad.

A groso modo, sin entrar en demasiados detalles históricos, podemos distinguir cuatro generaciones de paradigmas científicos. Empezando por las teorías pre-método científico, a menudo heredadas de la cultura clásica y mitos infundados.

Después, entre Galileo y Newton acuñaron la mecánica clásica (de la cual posteriormente se hicieron versiones más potentes, como la mecánica lagrangiana o la hamiltoniana; pero tienen el mismo contenido físico, así que nosotros las consideraremos dentro de la misma generación).

A principios del siglo pasado empezó la tercera gran generación de paradigmas físicos. Fue una generación muy particular, ya que se caracterizó por no tener un sólo paradigma, sino por tener dos, que además eran incompatibles entre sí: la relatividad y la mecánica cuántica.

No tardó mucho en llegar la cuarta generación: la teoría cuántica de campos. Se caracteriza por intentar unir los dos paradigmas antagónicos de la anterior generación, aunque no lo consigue completamente. En particular, la teoría cuántica de campos (que a veces recibe el nombre segunda cuantización) consigue unificar la mecánica cuántica con la relatividad especial, pero ha fracasado en incluir todo lo relacionado con la gravedad.

La teoría cuántica de campos, que data de la década de 1930-1940, sigue siendo la mejor teoría sobre la realidad que tenemos hoy en día, y que ha pasado los test experimentales. Dentro de este marco, en la década de los 1970, se desarrolló el Modelo Estándar (¿recordáis la diferencia entre teoría y modelo?), que describe a la perfección el comportamiento de todas las partículas que, a día de hoy, se han producido en laboratorio; y realiza predicciones que se verifican experimentalmente hasta con doce cifras exactas. Sólo nos falta comprobar experimentalmente un detallito, el famoso bosón de Higgs.

Y, hasta aquí, todos los paradigmas que han podido ser confirmados experimentalmente.

Como ya dijimos, los Físicos estamos constantemente intentando superar los límites, crear un nuevo paradigma que complete al anterior. En la actualidad, y desde que se implementó la teoría cuántica de campos, el gran reto está en encontrar una teoría que permita superar las limitaciones actuales. Tenemos candidatos (cuerdas, loops, etc), pero hoy en día todo es trabajo en progreso, no ha sido experimentado, ni siquiera hemos terminado de confeccionar la teoría. El tiempo dirá.

Foto | Sir Godfrey Kneller

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