Los físicos se plantean que las dimensiones surgieron al enfriarse el universo

En el principio no había gran necesidad de físicos. El universo, en el momento de la creación, no estaba regido por las cuatro fuerzas diferentes observadas en tiempos posteriores, sino sólo por una única superfuerza. En lugar de una variedad de distintas partículas sólo existía la pequeña masa primordial, la abuela de todas las partículas, lista para explotar en el big bang o gran explosión.

Vino entonces la detonación, proporcionando a los científicos algo lioso que estudiar. Al enfriarse el recién nacido universo, la fuerza única se escindió en cuatro fuerzas, radiando a través de las cuatro dimensiones del espacio y el tiempo, y las diferentes clases de partículas brotaron de una en una. Esta historia científica de la creación, con la que comulgan tanto físicos como cosmólogos, parece explicarlo casi todo con una llamativa excepción: ¿de dónde vinieron las dimensiones?

Ahora algunos físicos añaden un nuevo toque al cuento edénico. Un trabajo publicado recientemente en la revista Physical Review Letters sugiere que las dimensiones, como las fuerzas y las partículas, podrían haber surgido al enfriarse el universo. Aunque la idea está aún en un estadio muy preliminar, a los físicos les intriga la posibilidad de que la realidad puede haber comenzado con una sola dimensión: el tiempo. Al descender las temperaturas en los momentos posteriores a la explosión primordial, surgieron las dimensiones espaciales -longitud, anchura y altura-. La creación no fue sólo un asunto de 'hágase la luz', sino también de 'hágase el espacio'.

'Esto nos da la oportunidad, por primera vez, de investigar lo que entendemos por espacio', dice Andrew G. Cohen, un físico de la Universidad de Boston que escribió este trabajo junto con Nima Arkani-Hamed, de la Universidad de California, y Howard Georgi, de la de Harvard. 'Todos nos entusiasmamos mucho cuando nos dimos cuenta de que ésta era una forma de encontrar un asidero para esta idea'.

Durante décadas los físicos se han sentido inclinados a dar por supuesto el espacio, como un telón de fondo eterno, el escenario en el que comulgan las partículas y las fuerzas y la realidad se despliega. El nuevo estudio forma parte de un intento creciente de invertir esto. Desde este punto de vista que está emergiendo, es el espacio lo que es secundario y surge de la interacción de nuevos tipos de partículas, partículas que sólo empezaron a existir al enfriarse el universo. En todas partes los teóricos de este campo están volviendo a examinar lo que habían dado por supuesto: la naturaleza del espacio, e incluso la del tiempo. Un equipo del Fermi National Accelerator Center ha llegado a su propia versión de las partículas generadoras de dimensiones. 'Todo el mundo piensa que el espacio-tiempo debería ser una conclusión en lugar de una premisa en una teoría fundamental', dice Nathan Seiberg, un teórico del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey.

La explicación de cómo las ideas fundamentales, como la del espacio, surgen de las partículas es una tradición de la física. Los átomos están hechos de protones, neutrones y electrones. La luz es transportada por los fotones, la gravedad por los gravitones, y la poderosa fuerza nuclear por los gluones. En las temperaturas y energías extremas del big bang, las partículas generadoras de materia y las que transmiten fuerzas estaban fundidas en una única sustancia primigenia, y sólo más tarde se separaron.