Hola espero que sirva
En la teoría de cuerdas, los objetos básicos no son partículas que ocupan un solo punto en el espacio, sino cuerdas unidimensionales. Sus cabos pueden estar sueltos o unidos, formando bucles cerrados.
Tal como las cuerdas de un violín, las de la teoría de cuerdas presentan ciertas figuras de vibración, o frecuencias resonantes, cuyas longitudes de onda se adaptan de forma precisa entre ambos extremos.
Pero así como las diferentes frecuencias resonantes de un violín dan origen a diferentes notas musicales, las diferentes oscilaciones de una cuerda dan lugar a diferentes masas y cargas de fuerzas, que son interpretadas como partículas fundamentales. En grandes líneas, cuanto menor es la longitud de onda de la oscilación, mayor es la masa de la partícula correspondiente.
Según el propio Hawking afirma en su libro, la teoría de cuerdas es muy incompleta; existen diversas versiones de ella, cinco, para ser exactos, y no se ha realizado ninguna predicción con su correspondiente observación que la confirme. Sin embargo, en El Futuro del Espaciotiempo, un libro que recopila ensayos de algunos de los físicos teóricos más eminentes de nuestro tiempo, Hawking explica que se pueden observar en las singularidades, al ser éstas objetos gravitatorios cuánticos. El problema de las singularidades es que para observarlas tendríamos que entrar en un agujero negro, y, como supondréis, no es tarea fácil, y menos aún salir después. Sin embargo hay una singularidad que sí podemos observar: la del Big Bang.
En la explosión del Big Bang se crearon tres tipos de radiación: electromagnética (fotones), radiación de neutrinos y ondas gravitatorias. Según se explica en el libro, durante sus primeros 100.000 años de vida, el universo estaba tan caliente y denso que los fotones no podían propagarse. No tenemos por tanto imágenes más antiguas del universo.
Los neutrinos son más penetrantes que los fotones, y sí podían viajar en un universo tan denso. Aunque han sido detectados, todavía no hemos medido los del Big Bang; nuestros detectores no son suficientemente finos. Si lo logramos, podríamos ver como era el universo un segundo después del Big Bang.
Las ondas gravitatorias, por su lado, son tan penetrantes que jamás habrían sido absorbidas por el universo, según los cálculos actuales de los físicos. Así que podríamos ver, usando palabras de Hawking, los esfuerzos de parto del universo, que destruyeron la singularidad y crearon espacio, tiempo, materia y radiación. El problema es que estas ondas jamás han sido detectadas, ni las del Big Bang, ni otras que hayan sido generadas por diversas singularidades. De todos modos están demostradas matemáticamente, y se han observado fenómenos que las confirman de forma indirecta. Actualmente se está llevando a cabo un experimento para detectar ondas gravitatorias. Todos aquellos que posean una conexión a internet pueden colaborar en el experimento. Si a alguno le interesa no tiene más que decirlo, yo dejaré intrucciones. Casualmente, Perry ha comenzado este tema muy poco después de que yo recibiera un email con mi número de cuenta del proyecto en el que me daban mi primera unidad para analizar.
A lo que íbamos: la teoría de cuerdas no está completa ni probada, pero hay razones para creer en ella (al menos eso dicen los teóricos, y yo no me atreveré a negarlo, porque no puedo presentar ningún argumento sólido en contra).
Para contestar a lo de las dimensiones adicionales, volveré a recurrir a Stephen Hawking (me encanta este hombrecito):
Debo decir que, personalmente, me he resistido a creer en dimensiones adicionales. Pero como soy un positivista, la pregunta <<¿existen dimensiones adicionales?>> no tiene ningún significado para mí. Todo lo que podemos preguntar es si los modelos matemáticos con dimensiones adicionales proporcionan una buena descripción del universo. Todavía no contamos con ninguna observación que requiera dimensiones adicionales para ser explicada. Sin embargo, existe la posibilidad de que podamos observarlas en el Gran Colisionador de Hadrones LHC (Large Hadron Collider), de Ginebra. Pero lo que ha convencido a mucha gente, incluido yo, de que deberíamos tomarnos seriamente los modelos con dimensiones adicionales es la existencia de una red de relaciones inesperadas, llamadas dualidades, entre dichos modelos. Estas dualidades demuestran que todos los modelos son esencialmente equivalentes; es decir, son tan sólo aspectos diferentes de una misma teoría subyacente que ha sido llamada teoría M. No considerar esta red de dualidades como una señal de que estamos en buen camino sería como creer que Dios puso los fósiles en las rocas para engañar a Darwin sobre la evolución de la vida.
Estas dualidades demuestran que las cinco teorías de supercuerdas describen la misma física, y que también son físicamente equivalentes a la supergravedad. No podemos decir que las supercuerdas sean más fundamentales que la supergravedad, o viceversa, sino que son expresiones diferentes de la misma teoría de fondo, cada una de las cuales resulta útil para cálculos en diferentes tipos de situaciones.
En cuanto a la pregunta sobre si creo que habría un cambio total en la ciencia de detectarse dimensiones adicionales, mi respuesta es que no. Todos los modelos matemáticos que tenemos hasta ahora son válidos para describir gran parte de la física, y ello es una razón para no desecharlos. Además, los teóricos ya hace mucho tiempo que trabajan detrás de esas dimensiones, y no han planteado que su existencia fuera a poner patas arriba todos nuestros conocimientos acerca del Universo. La confirmación de que están ahí completaría un poco más la física, nos mostraría nuevos horizontes, y nos ofrecerían una visión del Universo un poco más profunda y bella... pero nadie tendría que echarse las manos a la cabeza, como no fuera por la emoción ante ese, tal vez no lejano, descubrimiento.
Los últimos años han visto el desarrollo de un marco radicalmente nuevo para una teoría unificada de todas las interacciones, una teoría cuántica de la gravedad y las otras fuerzas: la teoría M. Esta teoría es la primera con condiciones para convertirse en la teoría madre.
Según M, el Modelo Estándar y la Relatividad General son aproximaciones a energías bajas, también llamadas teorías efectivas, de una teoría fundamental que no es una teoría de partículas solamente, sino también de cuerdas y D-branas. Esta ruptura drástica con las ideas que dominaron la física hasta la década de 1980, marca el comienzo de una nueva era postmoderna en física.
Una diferencia fundamental que distingue a la teoría M de cualquier teoría previa es que los principios no se ponen a dedo; son consecuencia matemática del modo particular de satisfacer las reglas de la mecánica cuántica. No hay ningún parámetro libre en la teoría M; no hay nada que se pueda ajustar. Todos los elementos de la teoría quedan determinados por la consistencia matemática. M predice que el espaciotiempo tiene 11 dimensiones y es supersimétrico. Como el gravitón parece ser una característica inevitable de M, se puede decir que esta teoría explica por qué existe la gravedad.
Hasta ahora sólo hay una formulación muy elegante, pero para ser verdaderamente exitosa la teoría debe tener una única solución a partir de la cual podamos saber qué tipos de partículas existen a bajas energías, sus masas, las intensidades de sus interacciones y probabilidades de todo tipo de procesos. Sólo realizando estos cálculos y comparándolos con el experimento podremos saber si M es correcta. Todavía no hay un test decisivo de la teoría, no hay predicciones cuantitativas. Pero es la única candidata para ser la teoría madre. Se puede pensar en M como la instancia inicial de un programa que contiene la primera teoría matemáticamente satisfactoria de la gravedad cuántica unificada con las otras fuerzas fundamentales de la naturaleza.
Un incentivo para recorrer el duro camino de comprender la teoría M, de embarcarse en esta nueva “aventura del pensamiento”, es que, si realmente constituye una explicación cuantitativa de todas las partículas e interacciones de la naturaleza, representará uno de los mayores éxitos científicos de la historia de la humanidad.
Pero no todos los físicos comparten este optimismo. Algunos piensan, filosófica y científicamente, que estos esfuerzos están dirigidos en la dirección equivocada. Entre ellos, Richard Feynman dijo, refiriéndose a la teoría de cuerdas: “...creo que todo esto es un disparate.”
2006-10-26 02:23:16
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answer #2
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answered by El guardian 3
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