Què és la Teoria del Tot?

La Teoria del Tot (de l'anglès  Theory of Everything ToE), és una teoria que descriu com les partícules de la matèria, els components més fonamentals fan que l'Univers, interactiu entre si. El seu objectiu és mostrar que les quatre forces fonamentals de la natura —la gravetat, l'electromagnetisme i les forces del nucli atòmic fortes i febles— són, de fet, manifestacions d'una única força amagada sota l'aparença de la diferència. Un ToE es basa en el supòsit que si només es pogués percebre la profunda  realitat física amb prou claredat, es veurienan totes les forces com una.

No es veu aquesta unitat perquè no es manifesta amb energies extremadament grans, molt més enllà del que es pot percebre fins i tot, amb les màquines de laboratori més potents. Les quatre forces són com quatre rius que s'uneixen per convertir-se en tres, després s'uneixen de nou  convertir-se en dos i, finalment, s'uneixen una vegada més per convertir-se en un sol riu. 

Culturalment, aquest impuls d'unificar, es remunta a la noció d'unitat que es troba en les religions monoteistes. Encara que la majoria dels físics que busquen un ToE són no creients, són hereus dels vells ideals platònics de la simplicitat i la simetria matemàtica que van ser traduïts més tard, en particular per Sant Tomàs d'Aquino, com un atribut de la ment de Déu. De fet, la imatge de "conèixer la ment de Déu" segueix en els textos populars de física, el més famós a Una breu història del temps de Stephen Hawking.

La teoria del tot es basa en una filosofia incorrecte. El problema és que la mateixa noció d'una teoria del tot, encara que estigui restringida al món de les partícules subatòmiques i les seves interaccions, es basa en una comprensió incorrecta de com funciona la ciència i què pot fer. L'aspiració és sens dubte noble, però la filosofia que hi ha darrere és defectuosa.

Les teories físiques es basen en dades, gràcies a un minuciós procés de validació empírica; qualsevol hipòtesi ha de ser verificada per experiments abans d'acceptar-la. I fins i tot quan s'accepta, i de vegades la hipòtesi s'eleva al nivell de "teoria", com en la teoria general de la relativitat o la teoria de l'evolució, aquesta acceptació sempre és temporal. Una teoria física només es pot demostrar equivocada, mai correcta, almenys en un sentit permanent. Això es deu al fet que cada teoria és necessàriament incompleta, sempre preparada per a actualitzacions a mesura que aprenem més sobre el món físic.

El que fa que la ciència sigui emocionant és menys l'èxit d'una teoria i més el moment en què una teoria falla. Aleshores és quan passa  quelcom que és  nou.

Com va escriure el físic Werner Heisenberg, famós pel principi d'incertesa, El que s'observa no és la natura en si, sinó la natura exposada als nostres mètodes de qüestionament. El que es pot dir sobre la natura depèn de com es mesura, amb la precisió i l'abast dels instruments que dicten fins a quin punt es pot veure. Per tant, cap teoria que intenti unificar el coneixement actual es pot considerar seriosament una teoria final o un ToE, atès que mai no es pot estar segurs que no es perdrà una evidència.

Com es pot saber que no hi ha una cinquena o una sisena força? No es pot saber, i molt sovint, als mitjans de comunicació s'anuncien pistes d'una nova força. Per dir-ho d'una altra manera, la nostra visió perenne miope de la natura impedeix que qualsevol teoria sigui completa. A la natura no li importa com ens convenen les idees.

El millor que es pot fer, és seguir buscant explicacions més globals dels fenòmens naturals, possiblement fins i tot aconseguint algun nivell d'unificació a mesura que s'avança. La història de la física té alguns d'aquests, com la teoria de la gravetat de Newton que reuneix els moviments terrestres i celestes, i l'electromagnetisme que, en absència de fonts com les càrregues i corrents elèctrics, mostra una unificació entre l'electricitat i el magnetisme.

Einstein va passar les dues últimes dècades de la seva vida buscant una teoria unificada de la gravetat i l'electromagnetisme i va fracassar. La teoria The Grand Unified proposada el 1974 per Sheldon Glashow i Howard Georgi per unificar l'electromagnetisme amb les dues forces nuclears, tampoc no es va reivindicar, incloses moltes de les seves extensions més recents. Això no vol dir que aquestes unificacions siguin impossibles o incorrectes. Fins i tot poden funcionar, tot i que les proves actuals són escasses.

La moral de la història aquí no és que les idees d'unificació siguin inútils o impossibles, sinó que ho és la noció d'aconseguir una unificació final. La ciència és un procés continu de descobriment que s'alimenta per la manca de respostes. El mateix procés de descobriment condueix a més incògnites, no  a menys. A mesura que la ciència avança, crea noves línies de preguntes que alimenten la curiositat i creativitat. 

Font: Marcelo Gleiser is a professor of natural philosophy, physics, and astronomy at Dartmouth College.