El paisaje de la teoría de cuerdas
Según la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, la gravedad equivale a la geometría del espacio y del tiempo, que combinados llamamos el espaciotiempo. Cualquier cuerpo dotado de masa deja una huella en la conformación del espaciotiempo, según una ecuación formulada por Einstein en 1915. La masa de la Tierra, por ejemplo, hace que el tiempo transcurra un poco más deprisa para una manzana en lo alto de un árbol que para un físico que trabaje a su sombra. Cuando la manzana cae, en realidad responde a esa alteración del tiempo. La curvatura del espaciotiempo mantiene a la Tierra en órbita alrededor del Sol y aleja cada vez más a las galaxias remotas. Esta bella y sorprendente idea ha sido confirmada por numerosos experimentos de gran precisión.
Visto lo acertado que fue reemplazar la fuerza gravitatoria con la dinámica del espacio y del tiempo, ¿por qué no buscar una explicación geométrica para las demás fuerzas de la naturaleza, e incluso para el repertorio de partículas elementales? En esa búsqueda se empeñó Einstein durante gran parte de su vida. Le atrajeron en particular los trabajos del alemán Theodor Kaluza y del sueco Oskar Klein. Mientras la gravedad refleja la forma de las 4 dimensiones espaciotemporales que nos resultan familiares, el electromagnetismo, sostenían Kaluza y Klein, resulta de la geometría de una quinta dimensión adicional demasiado sutil para que se vea directamente (al menos hasta ahora). La pesquisa de Einstein en pos de una teoría unificada con frecuencia se tilda de fracaso. Más bien, fue un intento prematuro. Había que comprender primero las fuerzas nucleares y el papel crucial de la teoría cuántica de campos en la formulación de la física, conocimientos que no se alcanzaron hasta la década del 70.
La búsqueda de una teoría unificada es una de las más destacadas actividades de la física teórica actual, y justo como había previsto Einstein, a los conceptos geométricos les toca un papel clave. La concepción de Kaluza-Klein ha sido desenterrada y ampliada, y se la ha incorporado a la teoría de cuerdas, un marco prometedor para la unificación de la mecánica cuántica, la relatividad general y la física de partículas. Tanto en la conjetura de Kaluza-Klein como en la teoría de cuerdas, las leyes de la física que nos son conocidas están sujetas a la forma y la talla de dimensiones microscópicas adicionales. ¿Qué determina su forma? Recientes avances teóricos y experimentales sugieren una respuesta sorprendente, objeto de controversia, que altera en gran medida nuestra imagen del universo.
Kaluza y Klein propusieron su idea de una quinta dimensión a principios del siglo XX, cuando los científicos conocían dos fuerzas: el electromagnetismo y la gravedad. Ambas decaen proporcionalmente al cuadrado de la distancia de su fuente; resultaba tentador imaginarse que estaban relacionadas. Kaluza y Klein comprendieron que la teoría geométrica de la gravedad de Einstein podría aportar esa conexión si existiera una dimensión espacial adicional, si el espaciotiempo tuviera 5 dimensiones, en lugar de 4.
La idea no es tan extravagante como parece. Si la dimensión espacial adicional está enroscada en un círculo suficientemente pequeño, habrá escapado a nuestros mejores microscopios, esto es, a los más potentes aceleradores de partículas.
Además, ya sabemos, por la relatividad general, que el espacio es flexible. Las 3 dimensiones que vemos se están expandiendo y fueron en otra época mucho más pequeñas, de modo que no resulta tan aventurado imaginar que existe otra dimensión que sigue siendo pequeña actualmente.
Aunque no podamos detectarla directamente, una dimensión adicional pequeña podría tener efectos indirectos que sí cabría observar. La relatividad general describiría entonces la geometría de un espaciotiempo de 5 dimensiones. Se pueden distinguir en esta geometría tres elementos:
- La forma de las 4 dimensiones grandes del espaciotiempo
- El ángulo entre la dimensión pequeña y las otras,
- La circunferencia de la dimensión pequeña.
El espaciotiempo grande se comporta según la relatividad general de 4 dimensiones. En cada uno de sus puntos, el ángulo y la circunferencia poseen un determinado valor, de la misma manera que dos campos definidos en el espaciotiempo toman ciertos valores en cada punto. Sorprendentemente, el campo del ángulo reproduce un campo electromagnético que vive en el mundo de 4 dimensiones. Dicho de otra manera, las ecuaciones que gobiernan su comportamiento son idénticas a las del electromagnetismo. La circunferencia determina las intensidades relativas de las fuerzas electromagnéticas y gravitatorias. Así pues, de una teoría de sólo la gravedad en 5 dimensiones, se obtiene una teoría tanto de la gravedad como del electromagnetismo en 4.
La posibilidad de las dimensiones adicionales ha acabado adquiriendo también relevancia en la unificación de la relatividad general y la mecánica cuántica. En la teoría de cuerdas, uno de los enfoques preferidos para esa unificación, las partículas son en realidad objetos unidimensionales, pequeñas hebras o anillos en vibración. El tamaño típico de una cuerda es del orden de la longitud de Planck, esto es, alrededor de 1E–35 m. Por consiguiente, una cuerda parecerá un punto a no ser que se amplíe hasta esas escalas.
Para que las ecuaciones de la teoría sean matemáticamente coherentes, la cuerda tiene que vibrar en 10 dimensiones espaciotemporales. Existirán, pues, 6 dimensiones adicionales, demasiado pequeñas para que se las detecte. Además de las cuerdas, puede haber inmersas en el espaciotiempo unas láminas de varias dimensiones conocidas como “branas” (palabra derivada de “membranas”).
Según la idea original de Kaluza- Klein, las funciones de onda cuánticas de las partículas ordinarias llenarían la dimensión adicional. La cuerdas, por el contrario, pueden quedar confinadas en una brana. La teoría de cuerdas también involucra flujos, fuerzas que pueden ser representadas por líneas de campo, de manera similar a la representación de las fuerzas en el magnetismo clásico (no cuántico).
En conjunto, el cuadro que dibuja la teoría de cuerdas parece más complicado que la teoría de Kaluza- Klein, pero la estructura matemática subyacente es en realidad más unificada y completa. Retiene la noción principal de la teoría de Kaluza-Klein: las leyes físicas que vemos dependen de la geometría de dimensiones adicionales ocultas.
La cuestión es: ¿qué determina la geometría? La relatividad general proporciona una respuesta: el espaciotiempo debe satisfacer las ecuaciones de Einstein. En palabras de John Wheeler, de la Universidad de Princeton, la materia le dice al espaciotiempo cómo curvarse, y el espaciotiempo le indica a la materia cómo moverse. Pero la solución de las ecuaciones no es única, de modo que están permitidas muchas geometrías diferentes. El caso de la geometría de 5 dimensiones de Kaluza-Klein constituye un ejemplo simple de esta falta de unicidad. La circunferencia de la dimensión pequeña puede tomar cualquier tamaño: en ausencia de materia, 4 dimensiones grandes planas, más un círculo de cualquier tamaño, son una solución de las ecuaciones de Einstein. (También se dan otras soluciones múltiples similares cuando está presente la materia.)
En la teoría de cuerdas se tienen varias dimensiones adicionales, lo cual resulta en muchos más parámetros ajustables. Una dimensión adicional sólo se puede enroscar en un círculo. Cuando existen más, el manojo de dimensiones adicionales puede tomar muchas formas diferentes (técnicamente, “topologías”), tales como una esfera, una rosquilla, dos rosquillas unidas y así sucesivamente. Cada rosquilla (que forma como un “asa”) tiene una longitud y una circunferencia, lo que resulta en un amplísimo repertorio de geometrías posibles para las dimensiones pequeñas. Dejando de lado las asas, otros parámetros corresponden a las posiciones de las branas y las diferentes cantidades de flujo enrollado en torno a cada rizo.
Pero las soluciones de esta vasta colección no son equivalentes: cada configuración tiene una energía potencial, determinada por los flujos, las branas y la curvatura misma de las dimensiones enroscadas. Esta energía se llama energía del vacío, porque es la energía del espaciotiempo cuando las 4 dimensiones grandes carecen por completo de materia o de campos. La geometría de las dimensiones pequeñas intentará acomodarse para minimizar esta energía, al igual que una bola colocada en lo alto de una pendiente rodará hasta una posición más baja.
Para comprender las consecuencias que se derivan de esta minimización, centrémonos en un solo parámetro: el tamaño total del espacio oculto. Se puede trazar una curva que muestre cómo varía la energía del vacío conforme cambia este parámetro. En el gráfico siguiente se muestra un ejemplo.
Para tamaños muy pequeños, la energía es alta, de modo que la curva comienza a la izquierda por arriba. Luego, de izquierda a derecha, cae formando tres valles, cada uno de ellos más bajo que el precedente. Finalmente, a la derecha, tras salir del último valle, desciende suavemente hacia un valor constante. El fondo del primer valle está por encima de la energía nula; el del medio es exactamente cero, y el de la derecha es inferior a cero.
La manera en que se comporta el espacio oculto depende de las condiciones iniciales, de dónde parte la “bola” que lo representa. Si la configuración parte a la derecha del último pico, la bola rodará hacia el infinito, siempre teniendo energía positivay el tamaño del espacio oculto se incrementará sin límite (y acabará por no estar ya oculto). En otro caso, se terminará en el fondo de una de las hondonadas, y la talla del espacio oculto se ajustará para minimizar la energía. Estos tres mínimos se distinguen en razón de la energía del vacío resultante: positiva, negativa o nula. En nuestro universo el tamaño de las dimensiones ocultas no cambia con el tiempo; si lo hiciera, observaríamos que las constantes de la naturaleza estarían cambiando. Por tanto, debemos encontrarnos en un mínimo. En particular, parece que nos encontramos en un mínimo con una energía de vacío ligeramente mayor que cero.
Al contar con más parámetros, deberíamos en realidad imaginarnos esta curva de energía del vacío como la sección de una superficie compleja y multidimensional, una especie de macizo con cimas y valles, que Leonard Susskind, de la Universidad de Stanford, ha llamado paisaje de la teoría de cuerdas. Los mínimos de este paisaje multidimensional (el fondo de los valles donde podría detenerse una bola) corresponden a las configuraciones estables de espaciotiempo (incluyendo branas y flujos). Se llaman vacíos estables.
Un paisaje real que podamos dibujar sólo permite dos direcciones independientes (norte-sur y este-oeste), Pero el paisaje de la teoría de cuerdas es mucho más complicado, con cientos de direcciones independientes. Las dimensiones del paisaje no deben confundirse con las dimensiones espaciales del mundo real; cada eje mide no una posición en el espacio físico, sino algún aspecto de la geometría (pensemos en el tamaño de un asa o la posición de una brana).
El paisaje de la teoría de cuerdas dista de haber sido cartografiado. Calcular la energía de un estado del vacío es un problema difícil y usualmente depende de encontrar las aproximaciones adecuadas. Se han realizado últimamente continuos avances, sobre todo en 2003, cuando Shamit Kachru, Renata Kallosh y Andrei Linde, todos de la Universidad de Stanford, y Sandip Trivedi, del Instituto Tata de Investigación Fundamental, en Mumbai (India), encontraron pruebas convincentes de que el paisaje tiene, en efecto, mínimos donde el universo puede atascarse.
No podemos estar seguros de cuántos vacíos estables existen, esto es, de cuántos puntos hay en los que una bola quedaría en reposo. Pero muy bien podría resultar que fuera un número enorme. Algunas investigaciones sugieren que hay soluciones con hasta 500 asas, aunque no muchas más. Se pueden enroscar diferentes números de líneas de flujo en torno a cada asa, pero no muchas, porque el espacio se volvería inestable, como la parte de la derecha de la gráfica. Si suponemos que cada asa puede tener entre ninguna y nueve líneas de flujo (10 valores posibles), entonces se darían 1E500 configuraciones posibles. Aun cuando cada asa sólo presentara una unidad de flujo o ninguna, habría 2^500, esto es, 3E150 posibilidades.
Además de definir la energía del vacío las muchas soluciones; cada una de las muchas soluciones conjurarán diferentes fenómenos en el mundo macroscópico de 4 dimensiones, al definir que clase de partículas y fuerzas existen y que masas e intensidades de interacción tendrán. La teoría de cuerdas quizá nos proporcione un único conjunto de leyes fundamentales, pero las leyes de la física que observamos en el mundo macroscópico dependerán de la geometría de las dimensiones adicionales.
Muchos abrigan la esperanza de que la física llegue a explicar por qué el universo se rige por las leyes concretas que sabemos obedece. Ahora bien, para que esa esperanza se haga realidad, deben contestarse cuestiones profundas acerca del paisaje de la teoría de cuerdas. ¿Qué vacío estable describe el mundo físico que observamos? ¿Por qué la naturaleza ha escogido este vacío particular y no otro cualquiera? ¿Quedan relegadas a la mera posibilidad matemática todas las demás soluciones? ¿Nunca podrán hacerse realidad? La teoría de cuerdas, de ser cierta, significaría el fracaso absoluto de la democracia: de una copiosa población de mundos posibles, uno y nada más que uno recibiría el privilegio de ser real.
En vez de reducir el paisaje a un único vacío elegido, en el año 2000 se propuso una manera diferente de concebir el problema a partir de dos importantes ideas. La primera: el mundo no tiene por qué quedar atrapado sin remedio en una determinada configuración de las dimensiones pequeñas: un raro proceso cuántico permite que las dimensiones pequeñas salten de una configuración a otra. La segunda: de la teoría general de la relatividad (que está integrada en la de cuerdas) se deduce que el universo puede crecer con tal rapidez, que coexistan diferentes configuraciones unas junto otras en subuniversos distintos, cada uno de ellos tan grande como para no percatarse de la existencia de los demás. Así se suprime el misterio acerca de una existencia única de nuestro vacío particular. Además, esta propuesta resolvía uno de los mayores enigmas de la naturaleza.
Como ya hemos dicho, cada vacío estable se caracteriza por su número de asas, branas y cuantos de flujo. Pero ahora debemos tener en cuenta que cada uno de estos elementos se puede crear y destruir, de modo que tras períodos de estabilidad el mundo puede saltar a otra configuración diferente. En el paisaje, la desaparición de una línea de flujo o un cambio topológico es un salto cuántico sobre una montaña para caer en otro valle más profundo.
Por consiguiente, a medida que pasa el tiempo, diferentes vacíos pueden llegar a la existencia. Supongamos que cada una de las 500 asas del ejemplo anterior comienza con 9 unidades de flujo. Una a una, las 4500 unidades de flujo decaerán en una secuencia que se regirá por las predicciones probabilísticas de la teoría cuántica, hasta que la energía almacenada en los flujos se consuma. Comenzamos en un elevado valle de montaña y se salta al azar sobre las crestas circundantes, visitando 4500 valles cada vez más profundos. El camino atraviesa un paisaje variado, pero sólo recorremos una minúscula porción de las 1E500 soluciones posibles. La mayoría de los vacíos no llega a conseguir sus 15 minutos de fama.
Pero hemos pasado por alto una parte clave de esta historia: el efecto de la energía del vacío en la evolución seguida por el universo. Los objetos ordinarios (las estrellas, las galaxias) tienden a frenar el universo en expansión e incluso pueden conseguir que se contraiga. Una energía del vacío positiva, sin embargo, actúa a modo de antigravedad: según la ecuación de Einstein, hace que las tres dimensiones que vemos crezcan cada vez más deprisa. Esta rápida expansión tiene un importante y sorprendente efecto cuando las dimensiones ocultas saltan a una nueva configuración.
Recuérdese que en cada punto de nuestro espacio tridimensional se halla un pequeño espacio de 6 dimensiones, que a su vez vive en un punto del paisaje. Cuando este espacio pequeño salta a una nueva configuración, el salto no ocurre en todas partes al mismo tiempo. Se produce en un sitio del universo tridimensional; a continuación, se expande velozmente una burbuja de la nueva configuración de baja energía como puede verse en el siguiente gráfico.
Si las 3 dimensiones grandes no se estuvieran expandiendo, esta burbuja en crecimiento acabaría por ocupar todos los puntos del universo. Pero la antigua región también se está expandiendo, y esta expansión bien puede ser más rápida que la de la nueva burbuja.
Todos salen ganando: la antigua y la nueva región aumentan su tamaño. La nueva nunca desbanca completamente a la antigua. Este resultado es posible gracias a la geometría dinámica de Einstein. La relatividad general no es un juego de ganancia nula: el estiramiento del tejido espacial permite crear volumen lo mismo para el antiguo que para el nuevo vacío. Mientras este arreglo actúa, el nuevo vacío envejece. Cuando le llegue el momento de decaer, no desaparecerá sin más, sino que hará germinar una burbuja en crecimiento, ocupada por un vacío con una energía aún menor.
Puesto que la configuración original sigue creciendo, acabará por decaer de nuevo en otro lugar, a otro mínimo cercano del paisaje. El proceso continuará infinitas veces, y los decaimientos sucederán de todas las formas posibles, con regiones muy separadas perdiendo flujo de diferentes asas. De esta manera, cada burbuja albergará muchas nuevas soluciones. En vez de una sola secuencia de decaimiento del flujo, el universo experimenta todas las secuencias posibles, lo que resulta en una jerarquía de burbujas anidadas, o subuniversos. El resultado es muy parecido al esquema de inflación eterna propuesto por Alan Guth, Alexander Vilenkin, and Andrei Linde.
Este esquema es análogo a un número infinito de exploradores que tomasen todos los caminos posibles que pasaran por cada mínimo del paisaje. Cada explorador representa algún lugar del universo alejado de los otros. El camino que toma cada explorador es la secuencia de vacíos que experimenta ese lugar del universo. Siempre qué el punto de partida de los exploradores se sitúe en las alturas, queda asegurado que se visitarán casi todos los mínimos. De hecho, cada uno será visitado infinitas veces por cada posible camino que baje de los mínimos más altos. La cascada sólo se detiene cuando cae bajo el nivel del mar, en una energía negativa. La geometría característica asociada con una energía del vacío negativa no permite que continúe el juego de la perpetua expansión y formación de burbujas. Por el contrario, ocurre una “gran implosión” local, algo similar a lo que ocurre en el interior de un agujero negro.
En cada burbuja, un observador que realizase experimentos a bajas energías (como los únicos que podemos hacer nosotros) vería un universo particular de 4 dimensiones con sus propias leyes de la física. No puede llegarnos información del exterior de nuestra burbuja, pues el espacio intermedio se expande demasiado deprisa para que la luz pueda adelantarlo. Sólo percibimos un conjunto de leyes, las que corresponden a nuestro vacío local, simplemente porque no tenemos una conexión con los otros. En nuestro esquema, lo que tomamos por la gran explosión que creó nuestro universo no es sino el salto más reciente a una nueva configuración de cuerdas en este lugar, que se ha dilatado ya hasta contar con muchos miles de millones de años luz. En algún futuro, probablemente demasiado lejano como para inquietarse, esta parte del mundo quizás experimente una transición similar.
El esquema que hemos expuesto explica cómo llegan a existir los diferentes vacíos estables del paisaje de las cuerdas en diversos lugares del universo, con la consiguiente formación de innumerables subuniversos. Este resultado puede resolver uno de los problemas más importantes y tenaces de la física teórica, relacionado precisamente con la energía del vacío. Para Einstein, lo que ahora imaginamos como energía del vacío era un término matemático arbitrario (una “constante cosmológica”) que se podía añadir a su ecuación de la relatividad general para que predijera que el universo es estático. Para obtener un universo estático, propuso que esa constante tomara un valor positivo, pero abandonó la idea cuando las observaciones demostraron que el universo se expandía.
Con el advenimiento de la teoría cuántica de campos, el espacio vacío (lo que llamamos aquí simplemente el vacío) se convirtió en un lugar concurrido, lleno de partículas virtuales y de campos brotando y desapareciendo sin cesar, poseyendo cada partícula y cada campo una energía positiva o negativa. Según los cálculos más simples basados en esta teoría, esas energías sumadas alcanzarían la enorme densidad de unos 1E94 g/cm3, esto es, una masa de Planck por cada longitud cúbica de Planck. Llamamos a este valor Λp. Este resultado ha sido conocido como “la predicción falsa más famosa de la física” porque los experimentos han demostrado hace tiempo que la energía del vacío es inferior a 1E-120 Λp. La física teórica se sumió en una profunda crisis.
Entender el origen de esta gran discrepancia ha sido uno de los objetivos principales de la física teórica durante más de tres décadas, pero ninguna de las numerosas propuestas de solución ha gozado de una gran aceptación. Con frecuencia se suponía que la energía del vacío es exactamente igual a cero (una suposición razonable para un número que tiene al menos 120 ceros tras la coma decimal). Así que parecía que la tarea consistía en explicar cómo podía la física dar lugar a un valor nulo. Muchos intentos se centraron en que la energía del vacío pudiese ajustarse por sí misma a cero, pero no se ofrecieron explicaciones convincentes de cómo tenía lugar este ajuste o por qué el resultado final debería aproximarse a cero en todas partes.
En el año 2000, se combinaron, las soluciones de la teoría de cuerdas y sus dinámicas cosmológicas con una idea enunciada en 1987 por Steven Weinberg, de la Universidad de Texas en Austin para obtener un como y un porque a esta pregunta.
Se consideraron primero el repertorio de soluciones. La energía del vacío es la elevación vertical de un punto del paisaje. Esta altura va desde aproximadamente +Λp en los picos más altos hasta –Λp en el fondo de los valles más profundos. Suponiendo que existan 1E500 mínimos, sus alturas se distribuirán al azar entre esas dos cotas. Si representamos todos estos valores en el eje vertical, la distancia media entre ellos será de 1E-500 Λp. Muchos, si bien no más que una infinitesima (1E-500 es una infinitesima comparado con 1E-120) fracción del total, tendrán valores entre cero y 1E-120 Λp. Este resultado explica cómo aparecen esos valores tan pequeños.
La idea general no es nueva. Andrei Sajarov sugirió ya en 1984 que las complicadas geometrías de las dimensiones ocultas podrían dar lugar a una gama de energías del vacío que incluyesen valores en el rango encontrado experimentalmente. Otros han avanzado propuestas alternativas que no parece que se den en la teoría de cuerdas.
Hemos explicado cómo la cosmología ocupa la mayoría de los mínimos, y que de ahí resulta un complicado universo que contiene burbujas con todos los valores imaginables de la energía del vacío. ¿En cuál de estas burbujas nos encontramos? ¿Por qué debería ser nuestra energía del vacío casi nula? Aquí interviene la intuición de Weinberg. Ciertamente, el azar, tiene algo que ver. Pero muchos lugares son tan inhóspitos que no es extraño que no vivamos en ellos. Esta lógica nos resulta familiar en otro contexto: no nacemos ni en la Antártida, ni en la fosa de las Marianas, ni en las desoladas llanuras sin aire de la Luna. Sólo vivimos en la diminuta fracción del sistema solar que puede acoger la vida. De la misma manera, sólo una pequeña fracción de los vacíos estables puede albergar la vida. Otras regiones del universo con una elevada energía positiva del vacío experimentan expansiones tan virulentas, que la explosión de una supernova palidecería a su lado. Las regiones con gran energía negativa del vacío desaparecen en una implosión cósmica. Si la energía del vacío en nuestra burbuja hubiera sido mayor que +1E–118 Λp o menor que –1E–120 Λp, no podríamos vivir aquí, de igual modo que no nos encontramos achicharrándonos en Venus o aplastándonos en Júpiter. Este tipo de razonamiento se denomina antrópico.
Muchísimos mínimos se encontrarán en la franja conveniente, justo por encima o por debajo de la línea de nivel. Vivimos donde se puede vivir, de modo que no debería sorprendernos que la energía del vacío en nuestra burbuja sea diminuta. ¡Pero tampoco sería de esperar que fuera exactamente cero! Alrededor de 1E380 vacíos caen dentro del rango mencionado, pero sólo una pequeña parte, tendrá energía nula. Si los vacíos se distribuyen completamente al azar, el 90% de ellos se encontrarán en el intervalo que va de 1E-119 Λp y 1E–118 Λp. De modo que si el cuadro del paisaje es correcto, debería observarse una energía del vacío no nula, probablemente no mucho menor que 1E–118 Λp.
En 1998 observaciones de las supernovas distantes han demostrado que la expansión del universo visible se está acelerando; uno de los más sorprendentes giros en la historia de la física experimental, constituye una señal de una energía del vacío positiva. De la tasa de aceleración, se determinó que el valor de la energía era alrededor de 1E–120 Λp, suficientemente pequeña como para eludir la detección en otro tipo de experimentos y suficientemente grande como para que la explicación antrópica sea plausible.
La imagen del paisaje parece resolver la crisis de la energía del vacío, pero con algunas consecuencias inquietantes. Einstein se preguntó si Dios elegía las particularidades de nuestro universo o si, por el contrario, las leyes de éste vienen fijadas por algún principio fundamental. Los físicos tendemos a pensar lo segundo. Las leyes subyacentes de la teoría de cuerdas, aunque no las conocemos aún del todo, parecen ser inevitables y fijas: las matemáticas no dejan elección. Pero las leyes que observamos más directamente no son las leyes subyacentes. Dependen de la forma de las dimensiones ocultas, y en esto las posibilidades son múltiples. Los detalles de lo que vemos en la naturaleza no son inevitables, sino la consecuencia de la burbuja particular en la que nos encontramos.
¿Hay alguna otra predicción de la noción de paisaje de cuerdas, aparte de un valor de la energía del vacío pequeño, aunque no nulo? Responder a esta cuestión requeriría un conocimiento mucho mayor del espectro de vacíos. En ello se trabaja activamente desde diversos ángulos. En particular, todavía no se ha localizado un vacío estable específico que reproduzca las leyes de la física conocidas en nuestro espaciotiempo de 4 dimensiones. El paisaje de las cuerdas es en buena medida un territorio por explorar. Los experimentos podrían ayudar. Puede que lleguemos a ver las leyes de la física de más dimensiones directamente, ya sea mediante cuerdas, agujeros negros o partículas de Kaluza-Klein, gracias a los aceleradores. O incluso se podrían realizar observaciones astronómicas directas de cuerdas de tamaño cósmico, que podrían haberse producido en la gran explosión para luego expandirse con el resto del universo.
El panorama que hemos expuesto no está firmemente asentado. Desconocemos todavía la formulación precisa de la teoría de cuerdas. A diferencia que con la relatividad general, para la que tenemos una ecuación precisa basada en un principio físico subyacente que comprendemos bien, las ecuaciones exactas de la teoría de cuerdas son inciertas, y probablemente queden por descubrir nociones físicas importantes, que podrían cambiar por completo o desechar del todo el paisaje de las cuerdas o las cascadas de burbujas que lo pueblan. Del lado experimental, la existencia de una energía del vacío no nula parece ahora una conclusión inevitable de las observaciones, pero los datos de la cosmología se caracterizan por su volatilidad.
Es todavía pronto para dar por terminada la búsqueda de otras explicaciones de la existencia de la energía del vacío y su diminuto valor. Pero no sería menos desatinado descartar la posibilidad de que nos encontremos en un rincón apacible de un universo más variado que todos los paisajes de la Tierra.