Teoría de cuerdes

Materia.
Estructura molecular.
Átomos.
Protones y neutrones.
Quarks.
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".

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 modelu estándar. Esta teoría, ampliada con otres como la de les supercuerdes 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 gravitatoria. Anque estes idees nun recibieron nesi momentu muncha atención hasta la Primer revolución de supercuerdes de 1984. Acordies cola 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 añader 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 
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 supercuerdes. Esta última teoría ye básicamente una teoría de cuerdes supersimétrica; esto ye, que ye invariante so tresformamientos de supersimetría.

Anguaño esisten cinco teoríes de supercuerdes 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 suxer 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 
La teoría de supercuerdes 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:

 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.
 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.
 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).
 La Teoría de cuerda heterótica SO(32) (Heterótica-O), basada nel grupu de simetría O(32).
 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 supercuerdes de diez dimensiones, esta postrera descubierta al añader 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 supercuerdes 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 supercuerdes.

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 
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,Sheldon Glashow, Interactions, Warner Books, New York, 1988, p. 355 o bien a que «La teoría de les supercuerdes ye tan ambiciosa que namái puede ser del tou correuta 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»,Sheldon Glashow en The Superworld I, ed. A. Zichichi, Plenum, New York, 1990, p. 250 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".

 Falsacionismo y teoría de cuerdes 

La teoría de cuerdes o la Teoría M podríen nun ser falsables, según los sos críticos.Smolin, Lee. Mariner Books, 2007. The trouble with Physics. ISBN 0-618-91868-XWoit, Peter. Basic Books, 2007. Not even wrong. ISBN 0-465-09276-4Sheldon Glashow & Paul Ginsparg, "Desperately Seeking Superstrings", Physics Today, mayu de 1986, p.7.Howard Georgi, en The New Physics,ed. Paul Davies, Cambridge University Press, Cambridge, 1989, p. 446Mario Bunge. Skeptical Inquirer (xunetu a agostu de 2006).
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.Peter Woit's Not Even Wrong weblog P. Woit (Columbia University) String theory: An Evaluation, Feb 2001, y-Print: physics/0102051P. Woit, Is String Theory Testable? INFN Rome March 2007Lee Smolin's The Trouble With Physics webpageThe Trouble With String Theory.The Great String alderique. Wisecracks fly when Brian Greene and Lawrence Krauss tangle over string theory.

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

 Impautu de la promoción de la teoría nel mundu académicu 

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

 Ver tamién 
 Correspondencia AdS/CFT
 L'universu elegante
 Primer revolución de supercuerdes, Segunda revolución de supercuerdes
 Teoría M, Introducción a la Teoría M

 Una teoría del tou escepcionalmente simple

 Dualidá-T, Dualidá-S, Dualidá-O
 Taquión

 Referencies 

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

 Bibliografía de divulgación 
 Brian R. Green: The elegant universe, 1999 [esiste una edición española, L'universu elegante, Ed. Crítica, Drakontos, ISBN 84-8432-781-7, 2006].
 Teoría de supercuerdes en Astrocosmo
 Michio Kaku - "Parallel Worlds" , 2005 ,Doubleday

 Artículos sobre teoría de cuerdes 
 On QCD String Theory and AdS Dynamics
 Status of Superstring and M-Theory

 Enllaces esternos 
 Epsilones - Les munches dimensiones del mundu físicu
 L'universu elegante - sinopsis de la editorial

 Entrevista a Leonard Susskind (revista Suspiria) 
 Conferencia de Brian Greene en TED
 posible prueba empírica de la teoría de cuerdes


Categoría:Física más allá del Modelu Estándar