Cómo se podrán encontrar nuevas dimensiones en el LHC (si existiesen)

Nos encanta fantasear con ideas increíbles; más si estas además pueden ser reales. Quizás sea por eso que algo tan complejo y tan difícil de entender como la existencia de más de 3 dimensiones espaciales. Es una idea que ronda la cabeza de físicos teóricos y matemáticos desde hace siglos y que cada día gana más adeptos gracias a la divulgación de teorías como la de cuerdas y supercuerdas. En la nueva tanda de medidas que ya está realizando el LHC podríamos encontrar evidencia de que de verdad existen estas dimensiones.

Estas dimensiones extra son una de las explicaciones teóricas más recurrentes para resolver los misterios de la física actual. Desde contestar a la eterna pregunta de por qué las cosas son como son, a la que la teoría de cuerdas responde con 11 dimensiones, hasta las teorías que explican que la gravedad es mucho más débil que el resto de fuerzas debido a que se “escapa” a otras dimensiones. Hoy por hoy hay mucha especulación y pocos datos, de momento.

Dimensiones extra, dimensiones espaciales y temas multidimensionales

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Hace no demasiado tiempo ya os hablamos de dimensiones extra y de cómo poder pensar sobre ellas, pero eran otro tipo de dimensiones. Las dimensiones de las que hablamos en este artículo son dimensiones espaciales, como las que conocemos y en las que nos movemos. Es decir, son dimensiones del mismo tipo que nuestro común “ancho, alto y largo”, una dirección más en la que podríamos movernos. No os preocupeís si no sois capaces de imaginarlo, casi nadie puede.

En general la forma de trabajar con estos temas multidimensionales es centrarse en las matemáticas y no tratar de imaginarlo porque uno se volvería loco. Lo bueno es que aquellos que sí son capaces de entender las teorías son a veces capaces incluso de explicarlo en palabras sencillas y accesibles a todos sin necesidad de estudiar varios años de física y matemáticas. Así que usando estas sencillas explicaciones vamos a explicaros cómo esperan encontrar evidencia de estas dimensiones en el LHC del CERN.

Los experimentos para ver nuevas dimensiones

Como todos podemos imaginar es muy difícil para los humanos (que solo percibimos 3 dimensiones espaciales) no solo entender sino también descubrir nuevas dimensiones, pero no imposible. Una de las hipótesis que se baraja ahora mismo es la observar las colisiones en el LHC en busca de una pérdida de energía, momento y espín. Puesto que se sabe perfectamente que estas cantidades se conservan en todos los choques de partículas, la idea es buscar colisiones en las que estas se “fuguen” a otras dimensiones. Esto aparecería como una pérdida de energía, momento y espín que ya sabemos que no puede ocurrir.

En particular las teorías más avanzadas buscan crear un gravitón (partícula que transporta la fuerza de la gravedad) y esperar que este espontáneamente pase a otras dimensiones. Se quiere realizar con el gravitón y no con otra partícula porque uno de los postulados de algunas teorías es que la fuerza gravitacional es más débil en nuestras 3 dimensiones porque gran parte de los gravitones escapan a estas dimensiones adicionales.

El principal problema de estas evidencias es que lo primero que debemos hacer es crear un gravitón, que es una partícula que lleva postulada casi un siglo, pero que aún no se ha detectado ni se sabe a ciencia cierta si existe. Otro problema es que, aunque ya empezamos a llegar a energías de choque que podrían permitirnos ver estos efectos, la mayoría de teorías predicen que hará falta más energía para observar estos fenómenos de multiples dimensiones.

En cualquier caso, la posibilidad es excitante y, al menos a mi, me parece casi ciencia ficción. El hecho si quiera de poder pensar en detectar dimensiones adicionales me parece cuasimágico, pero señores, esto es ciencia. Ciencia que, una vez más, supera a la ciencia ficción.