Teoría de cuerdes

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¿Cómo son les interacciones nel mundu subatómicu?: línea espacio-tiempu como les partícules subatómiques nel modelo estándar (esquierda) o cuerda zarrada ensin estremos y en forma de círculu como afirma la teoría de cuerdes (derecha).
Niveles d'aumentu de la materia:

  1. Materia.
  2. Estructura molecular.
  3. Átomos.
  4. Protones y neutrones.
  5. Quarks.
  6. Cuerdes.

La teoría de cuerdes ye un modelu fundamental de física teórica que básicamente asume que les partícules materiales, aparentemente puntual son en realidá "estaos vibracionales" d'un oxetu estendíu más básicu llamáu "cuerda" o "filamentu".[1]

Acordies con esta propuesta, un electrón nun ye un "puntu" ensin estructura interna y de dimensión cero, sinón un amasijo de cuerdes minúscules que cimblen nun espaciu-tiempu de más de tres dimensiones, de fechu el planteamientu matemáticu tres esta teoría nun funcionar siquier que l'universu tenga 10 dimensiones. Un puntu nun puede faer namás que movese nun espaciu tridimensional. Acordies con esta teoría, a nivel "subatómicu" atalantar# que l'electrón nun ye en realidá un puntu, sinón una cuerda en forma de llazu. Una cuerda puede faer daqué amás de movese; puede bazcuyar de distintes maneres. Si bazcuya de cierta manera, entós, subatómicamente veríamos un electrón; pero si bazcuya d'otra manera, entós veríamos un fotón, o un quark, o cualesquier otra partícula del modelo estándar. Esta teoría, ampliada con otres como la de les supercuerdas o la Teoría M, pretende alloñar de la concepción del punto-partícula.

La siguiente formulación d'una teoría de cuerdes deber a Jöel Scherk y John Henry Schwarz, qu'en 1974 publicaron un artículu nel qu'amosaben qu'una teoría basada n'oxetos unidimensionales o "cuerdes" en llugar de partícules puntuales podía describir la fuercia gravitatorio. Anque estes idees nun recibieron nesi momentu muncha atención hasta la Primer revolución de supercuerdas de 1984. Acordies con la formulación de la teoría de cuerdes surdida d'esta revolución, les teoríes de cuerdes pueden considerase de fechu un casu xeneral de teoría de Kaluza-Klein cuantizada. Les idees fundamentales son dos:

  • Los oxetos básicos de la teoría nun seríen partícules puntuales, sinón oxetos unidimensionales estendíos (nos cinco teoríes de cuerdes convencionales estos oxetos yeren unidimensionales o "cuerdes"; anguaño na teoría-M almítense tamién de dimensión cimera o "p-branas"). Esto renormaliza dellos infinitos de los cálculos perturbativos.
  • L'espaciu-tiempu nel que se mueven les cuerdes y p-branas de la teoría nun sería l'espaciu-tiempu ordinariu de cuatro dimensiones, sinón un espaciu de tipu Kaluza-Klein, nel qu'a los cuatro dimensiones convencionales añedir seis dimensiones amaceraes en forma de variedá de Calabi-Yau. Por tanto convencionalmente na teoría de cuerdes esiste una dimensión temporal, tres dimensiones espaciales ordinaries y seis dimensiones amaceraes y inobservables na práutica.

La inobservabilidad de les dimensiones adicionales ta amestada al fechu de qu'éstes taríen amaceraes, y namái seríen relevantes a escales pequeñes comparables cola llargor de Planck. Igualmente, cola precisión de midida convencional les cuerdes zarraes con un llargor similar al llargor de Planck asemeyar a partícules puntuales.

Desenvolvimientos posteriores[editar | editar la fonte]

Tres la introducción de les teoríes de cuerdes, consideróse la conveniencia d'introducir el principiu de que la teoría fuera supersimétrica; esto ye, qu'almitiera una simetría astracta que rellacionara fermiones y bosones. Anguaño la mayoría de teóricos de cuerdes trabayen en teoríes supersimétricas; d'ende que la teoría de cuerdes anguaño llámese teoría de supercuerdas. Esta última teoría ye básicamente una teoría de cuerdes supersimétrica; esto ye, que ye invariante so tresformamientos de supersimetría.

Anguaño esisten cinco teoríes de supercuerdas rellacionaes colos cinco maneres que se conocen d'implementar la supersimetría nel modelu de cuerdes. Anque dicha multiplicidá de teoríes asoró a los especialistes mientres más d'una década, el saber convencional actual suxure que los cinco teoríes son casos llendes d'una teoría única sobre un espaciu d'once dimensiones (los trés del espaciu, una temporal y seis adicionales resabiaes o "amaceraes", y una que les engloba formando "membranes" de les cualos podría escapase parte de la gravedá d'elles en forma de "gravitones"). Esta teoría única, llamada teoría M, de la que namái se conoceríen dellos aspeutos, foi conxeturada en 1995.

Variantes de la teoría[editar | editar la fonte]

La teoría de supercuerdas ye daqué actual. Nos sos principios (mediaos de los años 1980) apaecieron unos cinco teoríes de cuerdes, que dempués fueron identificaes como llendes particulares d'una sola teoría: la teoría M. Los cinco versiones de la teoría anguaño esistentes, ente les que pueden establecese delles rellaciones de dualidá, son:

  1. La Teoría de cuerdes de Tipu I, onde apaecen tantu "cuerdes" y D-branas abiertes como zarraes, que se mueven sobre un espaciu-tiempu de diez dimensiones. Les D-branas tienen una, cinco y nueve dimensiones espaciales.
  2. La Teoría de cuerdes de Tipu IIA, ye tamién una teoría de diez dimensiones pero qu'emplega namái cuerdes y D-branas zarraes. Incorpora los gravitinos (partícules teóriques asociaes al gravitón por aciu rellaciones de supersimetría). Usa D-branas de dimensión 0, 2, 4, 6, y 8.
  3. La Teoría de cuerdes de Tipu IIB. Difier de la teoría de tipu IIA principalmente nel fechu de qu'esta postrera ye non quiral (calteniendo la paridá).
  4. La Teoría de cuerda heterótica SO(32) (Heterótica-O), basada nel grupu de simetría O(32).
  5. La Teoría de cuerda heterótica Y8xE8 (Heterótica-Y), basada nel grupu de Lie escepcional Y8. Foi propuesta en 1987 por Gross, Harvey, Martinec y Rohm.

El términu teoría de cuerda referir en realidá a les teoríes de cuerdes bosónicas de 26 dimensiones y la teoría de supercuerdas de diez dimensiones, esta postrera descubierta al añedir supersimetría a la teoría de cuerdes bosónica. Anguaño la teoría de cuerdes suelse referir a la variante supersimétrica, ente que l'antigua conocer pol nome completu de "teoría de cuerdes bosónicas". En 1995, Edward Witten conxeturó que los cinco distintos teoríes de supercuerdas son casos llende d'una desconocida teoría de 11 dimensiones llamada Teoría-M. La conferencia onde Witten amosó dalgunos de les sos resultancies empecipió la llamada Segunda revolución de supercuerdas.

Nesta teoría M intervienen como oxetos animaos físicos fundamentales non yá cuerdes unidimensionales, sinón toa una variedá d'oxetos non perturbativos, estendíos en delles dimensiones, que se llamen colectivamente p-branes (esti nome ye una aféresis de "membrana").

Discutiniu sobre la teoría[editar | editar la fonte]

Anque la teoría de cuerdes, según los sos defensores, pudiera llegar a convertise nuna de les teoríes físiques más predictives, capaz d'esplicar delles de les propiedaes más fundamentales de la naturaleza en términos xeométricos, los físicos que trabayaron nesi campu hasta la fecha nun pudieron faer predicciones concretes cola precisión necesaria pa confrontarlas con datos esperimentales. Dichos problemes de predicción deberíense, según l'autor, a que'l modelu nun ye falsable, y por tanto, nun ye científicu,[2] o bien a que «La teoría de les supercuerdas ye tan ambiciosa que namái puede ser del tou correcta o del tou equivocada. L'únicu problema ye que les sos matemátiques son tan nueves y tan difíciles que mientres delles décades nun vamos saber cuálos son»,[3] dichu esto en 1990. D. Gross, premiu Nobel de física pol so trabayu nel modelu standard, convertir nun terrible lluchador de la teoría de cuerdes, pero apocayá dixo: "Nun sabemos de qué tamos falando".[4]

Si los teóricos de cuerdes equivóquense, nun pueden equivocar namái un pocu. Si les nueves dimensiones y les simetríes nun esisten, vamos considerar a los teóricos de cuerdes unos de los mayores fracasaos de la ciencia (...). La so hestoria va constituyir una lleenda moral de qué tanto faer ciencia, de qué tanto dexar que se devasen tantu les llendes, hasta'l puntu de convertir la conxetura teórica en fantasía

Lee Smolin[5]

Falsacionismo y teoría de cuerdes[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Criteriu de demarcación

La teoría de cuerdes o la Teoría M podríen nun ser falsables, según los sos críticos.[6][7][8][9][10] Diversos autores declararon la so esmolición de que la Teoría de cuerdes nun sía falsable y como tal, siguiendo les tesis del filosofía de la ciencia filósofu de la ciencia Karl Popper, la Teoría de cuerdes sería equivalente a una pseudociencia.[11][12][13][14][15][16]

El filosofía de la ciencia filósofu de la ciencia Mario Bunge manifestó lo siguiente:

* La consistencia, la sofisticación y la guapura nunca son abondes na investigación científica.

  • La Teoría de cuerdes ye sospechosa (de pseudociencia). Paez científica porque enceta un problema abiertu que ye al empar importante y difícil, el de construyir una teoría cuántica de la gravitación. Pero la teoría postula que l'espaciu físicu tien seis o siete dimensiones, en llugar de trés, a cencielles p'asegurase consistencia matemática. Cuidao que estes dimensiones extra son inobservables, y cuidao que la teoría aguantóse a la confirmación esperimental mientres más de tres décades, paez ciencia ficción, o siquier, ciencia fallida.
  • La física de partícules ta enchida con sofisticaes teoríes matemátiques que postulen la esistencia d'entidaes estrañes que non interactúan de forma apreciable, o pa nada n'absolutu, cola materia ordinario, y de resultes, queden a salvo al ser indetectables. Cuidao que estes teoríes atópase en discrepancia col conxuntu de la Física, y violen el requerimientu de falsacionismo, pueden calificase de pseudocientíficas, inclusive anque lleven verbenando un cuartu de sieglu y síganse publicando nes revistes científiques más prestixoses.

Impautu de la promoción de la teoría nel mundu académicu[editar | editar la fonte]

Smolin indica que la teoría de cuerdes convirtióse nel principal camín d'esploración de les grandes cuestiones de la física por cuenta de una agresiva promoción, considerando que resulta práuticamente un "suicidiu profesional" pa cualesquier mozu físicu teóricu nun ingresar nes sos files. Espón amás que a pesar de la escasa inversión en [...] otros campos d'investigación, dalgunos d'ellos avanzaron más qu'el de la teoría de cuerdes ya identifica les siguientes traces nes "comunidaes de supercuerdas":[5]

  1. Terrible autosuficiencia y conciencia de pertenecer a una élite.
  2. Comunidaes monolítiques con gran uniformidá d'opiniones sobre cuestiones abiertes, xeneralmente impuestes polos que constitúin la xerarquía de la comunidá.
  3. Sentíu d'identificación col grupu paecíu a la pertenencia d'una comunidá relixosa o partíu políticu.
  4. Sentíu de frontera ente'l grupu y otros espertos.
  5. Gran desinterés poles idees y persones que nun son del grupu.
  6. Un enfotu escesivu n'interpretar positivamente los resultaos ya inclusive aceptalos puramente porque son creíos pola mayoría.
  7. Una falta de perceición del riesgu que trai una nueva teoría.

Ver tamién[editar | editar la fonte]

Referencies[editar | editar la fonte]

  1. «Brian Greene: Making sense of string theory» (inglés). TED.com (2005).
  2. Sheldon Glashow, Interactions, Warner Books, New York, 1988, p. 355
  3. Sheldon Glashow en The Superworld I, ed. A. Zichichi, Plenum, New York, 1990, p. 250
  4. «Entra en crisis la teoría de más prestíu na física teórica». Consultáu'l 2 de mayu de 2016.
  5. 5,0 5,1 Les duldes de la física nel sieglu XXI : ¿Ye la teoría de cuerdes un caleyón ensin salida?. Crítica. ISBN 8484329410.
  6. Smolin, Lee. Mariner Books, 2007. The trouble with Physics. ISBN 0-618-91868-X
  7. Woit, Peter. Basic Books, 2007. Not even wrong. ISBN 0-465-09276-4
  8. Sheldon Glashow & Paul Ginsparg, "Desperately Seeking Superstrings", Physics Today, mayu de 1986, p.7.
  9. Howard Georgi, en The New Physics,ed. Paul Davies, Cambridge University Press, Cambridge, 1989, p. 446
  10. 10,0 10,1 Mario Bunge. Skeptical Inquirer (xunetu a agostu de 2006).
  11. Peter Woit's Not Even Wrong weblog
  12. P. Woit (Columbia University) String theory: An Evaluation, Feb 2001, y-Print: physics/0102051
  13. P. Woit, Is String Theory Testable? INFN Rome March 2007
  14. Lee Smolin's The Trouble With Physics webpage
  15. The Trouble With String Theory.
  16. The Great String alderique. Wisecracks fly when Brian Greene and Lawrence Krauss tangle over string theory.

14. http://www.nature.com/news/simulations-back-up-theory-that-universe-is-a-hologram-1.14328

Bibliografía de divulgación[editar | editar la fonte]

Artículos sobre teoría de cuerdes[editar | editar la fonte]

Enllaces esternos[editar | editar la fonte]


Teoría de cuerdas