Un nuevo modelo de la teoría de cuerdas, propuesto por Eduardo Guendelman, plantea que la tensión de las cuerdas se genere dinámicamente, desafiando las limitaciones del "pantano" y abriendo la puerta a explicaciones más realistas del universo.
La teoría de cuerdas con tensión dinámica: la clave para descifrar el universo
La teoría de cuerdas ha sido durante décadas la esperanza de los físicos teóricos para lograr una descripción completa de las fuerzas fundamentales del cosmos. Pero su aplicación al universo real -ese que se expande y contiene galaxias y energía oscura- ha resultado, hasta ahora, un desafío insuperable. Las ecuaciones no encajan y el modelo parece atrapado en un callejón sin salida.
En este escenario, un giro sorprendente emerge de la mano del físico Eduardo Guendelman, de la Universidad Ben-Gurión del Néguev. Su reciente propuesta, publicada en The European Physical Journal C en 2025, introduce una variante revolucionaria de la teoría de cuerdas: una en la que la "tensión" de las cuerdas deja de ser un valor fijo para convertirse en algo que evoluciona dinámicamente. Esta idea podría reconfigurar el tablero de juego de la física teórica y abrir caminos que hasta ahora parecían vedados.
El pantano teórico que acecha a las cuerdas
Desde comienzos del siglo XXI, los expertos en física han comprendido que la teoría de cuerdas no ofrece una única solución, sino un vasto "paisaje" con alrededor de 10 universos matemáticamente posibles. Cada uno tiene sus propias partículas y leyes físicas, pero no todos son compatibles con la realidad observada.
A este conjunto de soluciones potencialmente inválidas se lo conoce como el pantano (swampland, en inglés). Para distinguir el paisaje viable del pantano, los teóricos formularon las llamadas "restricciones del pantano", reglas que un modelo debe cumplir para describir un universo coherente con la gravedad cuántica.
El problema surge cuando se imponen estas restricciones a los modelos clásicos de cuerdas: de repente, conceptos como la inflación cósmica o la energía oscura se vuelven muy difíciles de justificar. Como señala Guendelman, "las restricciones del pantano están haciendo que la cosmología sea imposible o casi imposible para el cosmólogo práctico".
La tensión dinámica: un cambio de paradigma
Según la publicación de la revista Muy Interesante, en la teoría convencional, la tensión de las cuerdas -la fuerza con la que vibran- es un valor impuesto de manera arbitraria. Es decir, no surge de la propia dinámica del sistema, sino que se introduce como un parámetro externo. Guendelman propone invertir este enfoque: la tensión se convierte en una cantidad que emerge de la dinámica misma de la cuerda.
Su propuesta incluye un campo escalar adicional, denominado "campo de tensión", que controla cómo evoluciona la tensión a lo largo del espacio-tiempo. En este marco, no todas las cuerdas tienen la misma tensión, ni siquiera en todos los momentos de su existencia. Así, la tensión puede variar según las condiciones locales y las interacciones con otros campos.
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Este mecanismo tiene implicancias notables: como la escala de Planck (el límite de energía donde se manifiestan los efectos de la gravedad cuántica) depende de la tensión, si esta varía, también lo hace la escala de Planck.
Una escala de Planck que se adapta al universo
¿Por qué resulta tan importante que la escala de Planck sea dinámica? Porque muchas de las restricciones del pantano se basan en que esta escala es fija. Guendelman lo resume así: "en el régimen donde la tensión dinámica, y por tanto también la escala de Planck, se hace muy grande, las restricciones se vuelven irrelevantes o muy débiles".
Esto significa que en regiones donde la tensión es alta, las barreras que hasta ahora impedían que la teoría de cuerdas se ajustara a la cosmología real podrían, simplemente, desaparecer. En otras palabras, la teoría de cuerdas con tensión dinámica podría describir tanto la inflación del universo temprano como su aceleración actual.
Un universo sin singularidad inicial
La propuesta de Guendelman permite, además, que convivan distintas cuerdas con tensiones diversas. Esto dibuja un escenario cosmológico más complejo, en el que cuerdas con tensión negativa podrían dominar el universo primitivo para luego ceder lugar a cuerdas con tensión positiva y estable. Este proceso evita la temida singularidad inicial y describe un universo que rebota y evoluciona de manera más natural, sin necesidad de forzar parámetros externos.
Simetrías y física de partículas
Más allá de los aspectos técnicos, la investigación de Guendelman introduce un matiz conceptual fascinante: en este modelo, la tensión infinita no es un problema, sino que representa la restauración de la simetría de escala, una propiedad que en la teoría tradicional aparece rota. En física teórica, las simetrías suelen romperse en fases concretas del universo, y su restauración puede tener consecuencias profundas en la comprensión de la física de partículas.
El modelo también sugiere que otras constantes de la física, como la constante de Newton o la temperatura de Hagedorn (la máxima temperatura posible en la teoría de cuerdas), podrían dejar de ser límites absolutos. Si la tensión crece indefinidamente, estos valores podrían adaptarse según las condiciones, lo que cambiaría radicalmente la comprensión de los primeros instantes del cosmos.
Desafiando las conjeturas del pantano
Otro punto clave es que la teoría de Guendelman podría sortear los problemas derivados de las famosas "conjeturas del pantano". Estas conjeturas, que han sido un escollo importante en la conexión de la teoría de cuerdas con la realidad, se basan en la existencia de límites fijos. Pero si la escala de Planck puede crecer hasta valores arbitrarios, esas conjeturas ya no se aplicarían.
Un nuevo horizonte para la física teórica
Por supuesto, este enfoque todavía dista de ser el consenso en la comunidad científica. Quedan desafíos importantes: cómo cuantizar estas cuerdas dinámicas, cómo integrar en el modelo las branas y otros objetos extendidos que aparecen en las versiones más avanzadas de la teoría de cuerdas, entre otros interrogantes.
Pero la propuesta de Guendelman representa un paso valiente en una dirección nueva. Al convertir la tensión en una variable dinámica, su modelo ofrece una puerta de salida del pantano teórico que durante décadas ha limitado la conexión entre la teoría de cuerdas y el universo real.
Más allá de sus detalles técnicos, esta idea nos recuerda que la física avanza a menudo no afinando la misma melodía, sino buscando un nuevo instrumento. A veces, la clave para entender el universo no está en afinar la cuerda, sino en dejarla vibrar a su manera.
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