En el mundo de la física se reconocen tres dimensiones espaciales y una temporal, que juntas forman el espaciotiempo descrito por la Relatividad General. Sin embargo, algunos marcos teóricos avanzados plantean la posible existencia de dimensiones adicionales, aún no comprobadas experimentalmente. En este contexto, ciertos modelos han propuesto que la gravedad podría ser la única fuerza capaz de propagarse a través de todas ellas.
“Lo sorprendente de la gravedad es que es mucho más débil que el resto de las fuerzas de la naturaleza”, dijo en entrevista para UNAM Global Julieta Fierro Gossman, investigadora del Instituto de Astronomía de la UNAM.
Por ejemplo, las fuerzas que mantienen unidos a los átomos, o incluso la que permite que un imán se adhiera al refrigerador sosteniendo papeles, son mucho más intensas que la gravedad, añadió la académica universitaria.
En la física moderna se reconocen cuatro fuerzas fundamentales: la gravitacional, la electromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil. A escala subatómica, la gravedad es extraordinariamente más débil que las otras tres. Esta enorme diferencia de intensidad constituye uno de los grandes problemas abiertos de la física teórica, conocido como el problema de la jerarquía.
Durante décadas, los científicos han propuesto que las partículas subatómicas podrían no ser puntos fundamentales, sino diminutas entidades vibrantes. En la Teoría de Cuerdas, por ejemplo, las partículas elementales serían distintos modos de vibración de objetos unidimensionales llamados cuerdas. Según esta teoría —que aún no cuenta con confirmación experimental— las dimensiones adicionales permitirían la consistencia matemática del modelo.
En este marco, algunas variantes teóricas sugieren que mientras las fuerzas electromagnética y nucleares estarían confinadas a las dimensiones que percibimos, la gravedad podría propagarse también en dimensiones adicionales. Esto explicaría por qué en nuestro universo observable la percibimos como tan débil: solo experimentaríamos una fracción de su intensidad total.
Así, “la gravedad podría ser una cuerda que existe en otra dimensión pero sólo vemos y sentimos en nuestro universo un fragmento minúsculo de nuestra cuerda, es decir, la dimensión donde vivimos.”
Por eso, la gravedad es tan débil respecto de las otras fuerzas que existen en nuestro universo, como la electromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil (que finalmente, no es tan débil).
Como ejemplo, un átomo no se desintegra aunque los protones —que tienen carga positiva— se repelen entre sí. Esto se debe a que la fuerza nuclear fuerte, que actúa a distancias extremadamente pequeñas dentro del núcleo atómico, es lo suficientemente intensa para vencer esa repulsión electromagnética y mantener unido al núcleo.
Las hipótesis sobre dimensiones adicionales y la posible propagación gravitacional más allá de nuestro espacio observable forman parte de la frontera de la física teórica actual. Aunque aún no han sido comprobadas, ilustran cómo la ciencia combina rigor matemático e imaginación para abordar preguntas fundamentales sobre la estructura del universo.
“Así, la ciencia también usa su imaginación y por eso busca respuestas a los problemas más complejos”, concluyó la académica universitaria.