Primaria CERN y teoria de cuerdas

[Luis Sintes]

Hola, no soy fisico ni tengo conocimientos, mis preguntas son las siguientes:
En el CERN colisionan particulas eso quiere decir que la teoría de cuerdas esta descartada ¿Es eso cierto?.
He escuchado en un documental que un electron no sabe donde esta y que podría estar a la vez en dos sitios, yo pienso que si fuese una cuerda tendría sentido ya que podría vibrar en dos lados a la vez.
Es posible que existan particulas y cuerdas y las particulas que no tienen masa sean cuerdas...
Pido perdón por mi ignorancia.

[pod]

Re: CERN y teoria de cuerdas

Hola, no soy fisico ni tengo conocimientos, mis preguntas son las siguientes:

Para hacer preguntas no hay que ser Físico. Quizá para contestarlas, sí.

En el CERN colisionan particulas eso quiere decir que la teoría de cuerdas esta descartada ¿Es eso cierto?.

No, para nada. Lo que dice la teoría de cuerdas es que cada partícula que nosotros creemos es un modo de vibración de un único tipo de cuerdas. Solo que esas cuerdas son mucho más pequeñas, y por lo tanto nos parecen partículas. Simplemente, si resultara ser que la teoría de cuerdas es cierta, que hoy en día trabajemos con partículas simplemente significa que necesitamos un microscopio mucho mucho más potente para poder ver la estructura undimensional.

He escuchado en un documental que un electron no sabe donde esta y que podría estar a la vez en dos sitios, yo pienso que si fuese una cuerda tendría sentido ya que podría vibrar en dos lados a la vez.

Eso no tiene que ver con la teoría de cuerdas, sino con la cuántica en sí. En teoría de cuerdas cuántica pasa lo mismo: una cuerda puede estar en varios estados a la vez. La teoría de cuerdas no es diferente a la cuántica usual en ese aspecto.

Ojo, si bien te dije que no es necesario tener conocimientos para hacer preguntas, para realizar hipótesis sí; primero procura aprender todo lo que dice la teoría de cuerdas antes de aventurarte a dar ideas propias, ya que toda idea científica tiene que estar bien fundamentada.

Es posible que existan particulas y cuerdas y las particulas que no tienen masa sean cuerdas...

Eso no forma parte de la teoría de cuerdas al uso. La teoría de cuerdas se basa, como dije, en teorizar que solo existe un tipo de cuerdas, y según de qué modo vibre esa cuerda nosotros tenemos una de las partículas que conocemos u otra. La teoría de cuerdas es capaz de predecir sin problemas modos de vibración que corresponden a partículas con masa y modos de vibración que corresponden a partículas sin ella. Esa es una (por no decir la mayor) belleza de la teoría de cuerdas: de tener un catálogo enorme de partículas diferentes pasamos a tener una única entidad (la cuerda) que genera todas las partículas. Así, pues, no es necesario incluir un segundo tipo de entidad.

[Luis Sintes]

Re: CERN y teoria de cuerdas

Muchas gracias por la respuesta, esto parece ciencia ficción la verdad, es como un regalo por estar vivos, parece mentira que no tengamos superpoderes.

[Jaime Rudas]

Re: CERN y teoria de cuerdas

parece mentira que no tengamos superpoderes.

Opino que sí los tenemos: la inteligencia humana es miles de veces más poderosa que la de cualquier otra criatura conocida.

[Visitante]

Re: CERN y teoria de cuerdas

Opino que sí los tenemos: la inteligencia humana es miles de veces más poderosa que la de cualquier otra criatura conocida.

Tampoco lo veo como un superpoder, date cuenta que la diferencia genética entre un mono y nosotros es de 1% y la diferencia en inteligencia es abismal ¿Qué pasaría si una raza tuviese ese 1% de diferencia genética con el ser humano en el sentido que nosotros lo tenemos del mono? ¿Cuál sería el límite de dicha inteligencia? Quién sabe, a lo mejor sus niños pueden hacer cuántica con 7 años.

[pod]

Re: CERN y teoria de cuerdas

No desvieis el tema, por favor.

No es ciencia ficción, es una teoría científica propuesta pero que aún no ha podido ser confirmada o desmentida. Sólo el tiempo dirá si está en lo correcto o no. Pero, obviamente, no es un capricho ni una invención de madie; se desarrolló de forma teórica en base a indicios que indican que la cosa puede ir por ahí.

[carroza]

Re: CERN y teoria de cuerdas

La teoría de cuerdas es capaz de predecir sin problemas modos de vibración que corresponden a partículas con masa y modos de vibración que corresponden a partículas sin ella. Esa es una (por no decir la mayor) belleza de la teoría de cuerdas: de tener un catálogo enorme de partículas diferentes pasamos a tener una única entidad (la cuerda) que genera todas las partículas. Así, pues, no es necesario incluir un segundo tipo de entidad.

Hola. manteniendo el nivel elemental de la pregunta, podrías explicarnos un poco qué particulas del modelo estándar se generan y partir de la unica entidad (la cuerda), y cuales (si alguna) no se generan?

Segun mi cuenta, tenemos en el modelo estándar 12 fermiones (24, si multiplicamos los quarks por los 3 colores), 12 bosones gauge de espin 1, y 1 bosón de espin cero.

Saludos

[Alriga]

Re: CERN y teoria de cuerdas

... Hola, manteniendo el nivel elemental de la pregunta, podrías explicarnos un poco qué partículas del modelo estándar se generan partir de la única entidad (la cuerda), y cuales (si alguna) no se generan? ...

Apoyo la solicitud

… tenemos en el modelo estándar 12 fermiones …

O hay algún lapsus o debe haber varios criterios para contarlos, (o simplemente carroza no considera las antipartículas), porque a mí me salen 24 fermiones:

Quarks = 12

$u$, $\bar u$, $d$, $\bar d$, $c$, $\bar c$, $s$, $\bar s$, $t$, $\bar t$, $b$, $\bar b$

Leptones = 12

$e^-$ $e^+$ $\nu_e$ $\bar{\nu}_e$
$\mu^-$ $\mu^+$ $\nu_{\mu}$ $\bar{\nu}_{\mu}$
$\tau^-$ $\tau^+$ $\nu_{\tau}$ $\bar{\nu}_{\tau}$

(No sabemos si los neutrinos son fermiones de Majorana. Si lo fuesen, cada uno de los 3 neutrinos sería la misma partícula que su correspondiente antineutrino, por lo que tendríamos 3 leptones menos, quedarían 9 en vez de 12)

… tenemos en el modelo estándar 12 fermiones (24, si multiplicamos los quarks por los 3 colores), …

Si multiplicamos los quarks por 3 colores habría: 12 quarks x 3 + 12 leptones = 48 fermiones (Es probable que de nuevo carroza no cuente con las antipartículas)

… 12 bosones gauge de spin 1, y 1 bosón de spin cero …

Me sale lo mismo, 13 bosones en total:

Fuerza nuclear fuerte, 8 gluones, $g$ (spin 1)

Fuerza electromagnética, 1 fotón, $\gamma$ (spin 1)

Fuerza nuclear débil, 3 bosones: $W^-$, $W^+$, $Z^0$ (spin 1)

Campo de Higgs, 1 bosón $H$ (spin 0)

Aunque por ahora todavía no forma parte del modelo estándar de Física de Partículas, tal vez en el futuro se pueda añadir el gravitón, que sería el hipotético bosón de la fuerza de gravitación cuántica, $g$ (spin 2)

Saludos.

[pod]

Re: CERN y teoria de cuerdas

Hola. manteniendo el nivel elemental de la pregunta, podrías explicarnos un poco qué particulas del modelo estándar se generan y partir de la unica entidad (la cuerda), y cuales (si alguna) no se generan?

Segun mi cuenta, tenemos en el modelo estándar 12 fermiones (24, si multiplicamos los quarks por los 3 colores), 12 bosones gauge de espin 1, y 1 bosón de espin cero.

Saludos

Respuesta corta: todas.

La respuesta larga tiene algún matiz. Estarás de acuerdo conmigo que el modelo estándar es una teoría más bien raruna, tiene muchos recovecos que parecen ser caprichosos y adhoc, con un gran número de parámetros libres (19, según wikipedia, por ello, muchos teóricos no se conforman con que el ME). Inciso: la teoría de cuerdas no tiene parámetros adimensionales libres, solo un parámetro dimensional que sirve para dar escala a la teoría (la pendiente de Regge).

Ahora bien, aunque no tenga parámetros la teoría de cuerdas si tiene otro tipo de libertades. Una de estas libertades tiene que ver en la forma en que se incorpora la supersimetría (necesaria, sin ella la teoría de cuerdas solo contiene bosones). Eso da lugar a 5 teorías de cuerdas supersimétricas (aunque, más adelante, Witten entendió que las cinco teorías estaban relacionadas entre si por ciertas dualidades). Otra libertad tiene que ver en cómo se compactan las dimensiones "extra" de la teoría de cuerdas; la teoría de cuerdas permite que la compactación (¿o seria compactificación?) se haga en cualquier variedad de Calabi-Yau, y cada compactificación da lugar a un modelo en 3+1 dimensiones diferente. Más adelante, con el descubrimiento de las branas, se hallaron incluso más formas de hacer que las dimensiones extra no sean visibles. Es decir, aún más modelos. Este es uno de los grandes problemas teóricos de la teoría, hay tantos modelos posibles que no tenemos un criterio (más allá del denostado principio antrópico) para decir cuál es el bueno; es un golpe bajo para una teoría que se jacta de ser lo más natural posible, que no necesita de elecciones adhoc. Óbivamente hay muchas soluciones propuestas, pero eso es otra historia.

Pues bien, resulta que de todos estos modelos posibles, se han estudiado con profundidad unos cuantos (cuando la teoría estaba en su auge, salían papers fenomenológicos cada día). Se conocen modelos que reproducen fielmente todos y cada uno de las peculiaridades del modelo estándar; pero (hasta donde sabe un servidor, que nunca fue experto en fenomenología) no hay un único modelo conocido que los reúna todos. Es decir, seguramente en la mayoría de modelos tenemos los quarks que tocan, en tres familias y tal, pero quizá el ángulo de Cabibbo no es el que toca, etc. (NOTA: Este es un ejemplo inventado)

En resumen, de la teoría de cuerdas salen modelos que reproducen correctamente las diferentes características del modelo estándar (en realidad, del MSSM, ya que la supersimetría es necesaria), aunque no todos a la vez (todavía). No esta mal para una teoría que aún no está construida del todo.

Aunque por ahora todavía no forma parte del modelo estándar de Física de Partículas, tal vez en el futuro se pueda añadir el gravitón, que sería el hipotético bosón de la fuerza de gravitación cuántica, $g$ (spin 2)

En teoría de cuerdas siempre hay gravitones. No puedes hacer una teoría de cuerdas sin ellos. De hecho, ésto fue lo que dio gran importancia a la teoría, el hecho de que (sin que hagas ningún esfuerzo para ello) automáticamente incorpora la gravedad.

[Weip]

Re: CERN y teoria de cuerdas

Lo primero decir que siempre es un placer leer tus mensajes sobre estos temas pod. Ahora si me permites abusar un poco:

la teoría de cuerdas permite que la compactación (¿o seria compactificación?) se haga en cualquier variedad de Calabi-Yau, y cada compactificación da lugar a un modelo en 3+1 dimensiones diferente.

Algo que nunca me ha quedado muy claro es, ¿porqué se compactifica en variedades de Calabi-Yau? Es decir, ¿cuál es la motivación para hacerlo? A priori hay un catálogo muy amplio de variedades en las que compactificar y las hay de muchos tipos. ¿Qué características tienen que las hace preferibles frente a otras opciones?

Gracias por adelantado.

[pod]

Re: CERN y teoria de cuerdas

Lo primero decir que siempre es un placer leer tus mensajes sobre estos temas pod. Ahora si me permites abusar un poco:


Algo que nunca me ha quedado muy claro es, ¿porqué se compactifica en variedades de Calabi-Yau? Es decir, ¿cuál es la motivación para hacerlo? A priori hay un catálogo muy amplio de variedades en las que compactificar y las hay de muchos tipos. ¿Qué características tienen que las hace preferibles frente a otras opciones?

Gracias por adelantado.

Nunca fui un experto en esa parte de la teoría (la fenomenología), pero esencialmente se trata de que las Calabi-Yau mantienen la supersimetría (o una parte de ella), y por lo tanto permite que haya fermiones en la teoría efectiva compactificada a 4 dimensiones.