Como en el Señor de los Anillos de Tolkien los científicos se afanan por encontrar la fuerza que unifique las tres fuerzas conocidas hasta ahora (gravitatoria, electrodébil y fuerte): Una fuerza para gobernarlas a todas. La fuerzas de la naturaleza van ligadas a un campo energético que las genera, ese campo energético que a día de hoy se considera diferente según las propiedades que manifiesta pudiera ser el mismo perro con diferente collar.

El dar con una teoría que consiga explicar todos los fenómenos reinantes en la naturaleza es uno de los caramelos más deseados para cualquier investigador de la materia, el santo grial del conocimiento científico, aquel que daría con el origen del universo, a la vez que resolvería el enigma de los agujeros negros o de cuantos tipos de materia contamos en el universo. Los grandes porqués de la ciencia moderna serían por fin desvelados.

En el pasado ya ha habido procesos de unificación de fuerzas al entenderse que procedían realmente del mismo campo. El primero que consiguió unificar fenómenos energéticos fue Isaac Newton en el siglo XVII al demostrar que la fuerza que hacía que nos mantuviéramos pegados a la Tierra era la misma que la que hacía girar la Tierra alrededor del Sol, nació con ello la Teoría de la Gravitación Universal, que no obstante, teorías como la de la relatividad, ha evidenciado ciertas carencias. Tres siglos más tarde, otro monstruo de la ciencia, James Clerk Maxwell, gracias a sus célebres ecuaciones, consiguió la segunda unificación al demostrar que la energía eléctrica y el magnetismo provenían del mismo campo de energía, el electromagnético. Por último, en el año 1979, los científicos Glashow, Salam y Weinberg se alzaban con el Nobel al conseguir unificar el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil en el denominado modelo electrodébil.

La teoría de la Gravitación Universal enunciada por Isaac Newton indica que todo cuerpo con masa es atraído por cualquier otro cuerpo con masa. Además, como se manifiesta en la ecuación de atracción de los cuerpos, el valor de la fuerza es proporcional al valor de las masas e inversamente proporcional a la distancia de separación de los mismas. 

G es la constante de gravitación universal cuyo valor no depende de que el cuerpo se encuentre en la Tierra o en el planeta más remoto del universo.

No hay que confundir G con la gravedad, g, la cual sí depende de donde se encuentre el cuerpo. Sabemos que en la Tierra g = 9,8 m/s2.

Tal como expliqué en el anterior artículo sobre la antimateria, se piensa que la atracción gravitatoria al igual que pasa con las otras tres fuerzas pudiera ser consecuencia de una partícula, en este caso el gravitón.

Si bien en la fuerza gravitatoria era requisito imprescindible que la interacción se diera entre cuerpos con masa, en la fuerza electromagnética el requisito es la posesión de carga eléctrica entre ellos. Si las cargas están en reposo aludiremos a la electrostática y si se mueven en el espacio dan lugar al electromagnetismo, siendo por tanto la primera un caso particular de la segunda.

La electricidad y el magnetismo eran conocidos desde hacía muchos siglos pero fue Maxwell quien unificó ambos fenómenos en las llamadas "Ecuaciones de Maxwell", que actualmente se reducen a cuatro:

E, es el campo eléctrico y B el campo magnético

El alcance de esta fuerza al igual que la gravitatoria es infinito, disminuyendo  también su intensidad con el cuadrado de la distancia. Las partículas responsables de la interacción electromagnética se llaman fotones.

El ser una fuerza de mayor intensidad que la gravitatoria y de alcance infinito hace que su presencia sea omnipresente en nuestro planeta, radio, microondas, rayos x, telefonía, la luz de nuestras casas,... nada sería igual sin el descubrimiento del electromagnetismo.

¿Alguna vez os habéis preguntado por qué, si como sabemos las cargas del mismo signo se repelen, es posible que el núcleo de los átomos esté compuesto por protones de carga positiva?. La respuesta está en la existencia de una fuerza de intensidad cien veces mayor que la electromagnética denominada fuerza nuclear fuerte. Y ahora los más inquietos pudieran estar preguntándose: ¿si existe una fuerza nuclear de intensidad mucho mayor que la electromagnética porque no prevalece sobre el resto de fuerzas y mantiene unidos a todos los núcleos del universo entre sí?. La respuesta se debe a que el alcance de esta fuerza está limitada al tamaño del núcleo.

La partícula que, conforme a la teoría cuántica de campos, sería responsable de la interacción nuclear fuerte sería el gluon, partícula englobada en el grupo de los bosones, carente de masa y carga. El nombre dado a tal partícula proviene del inglés glue, pegamento.

Y por último, tenemos la fuerza menos conocida de las cuatro responsable de la radioactividad y del llamado decaimiento beta. A diferencia de las fuerzas anteriores, esta no mantiene unido nada (ni masas, ni cargas, ni núcleos) pero sin ella el universo vagaría en la más absoluta oscuridad por ser quien provoca la emisión de luz en las estrellas. La estrella que posibilita la vida en la Tierra, el Sol, debe su vida y su muerte a la interacción nuclear débil. El alcance de esta fuerza es del orden de 1000 veces menor que el de la fuerte y las partículas responsables de esta fuerza serían los bosones W y Z.

Como ya anticipé, desde hace pocas décadas, la carrera por reducir las fuerzas a una sola se aceleró a finales del siglo pasado al conseguir dar con una teoría que unificará la fuerza electromagnética con la fuerza nuclear débil, nacía el modelo electrodébil. 

La teoría electrodébil se englobaría dentro de otra teoría mayor llamada la Teoría de la Gran Unificación que dejaría las fuerzas conocidas en sólo dos, al unificar en una sola la fuerza electrodébil con la fuerza nuclear fuerte. A día de hoy la Teoría de la Gran Unificación, a diferencia de la teoría electrodébil, no ha conseguido demostrarse en laboratorio y representa el paso previo a la Teoría del Todo.

La fuerza de la gravedad al parecer es por tanto la más escurridiza y la que más está costando asociar al resto de fuerzas. Paradójicamente, a pesar de ser la más popular es a su vez la más exótica de todas. Einstein, en su Teoría de la Relatividad General explicaba como la gravedad en su interacción deformaba el espacio-tiempo.

Existen muchas teorías en investigación que con sus diferencias persiguen todas el mismo fin que la Teoría del Todo dar con una base teórica bajo la cual explicar todas las fuerzas y partículas del Cosmos.

Científicos de primer orden como Albert Einstein, Stephen Hawking, Michio Kaku... han sido y son los Gollum de la la Tierra Moderna obsesionados con obtener el mayor tesoro que cualquier científico soñaría lograr: La Teoría del Todo.