Secundaria Pequeñas dudas sobre gravedad cuántica de bucles (LQG)

[Weip]

Hola a todos, véreis, he estado buscando información sobre LQG por curiosidad y me han surgido unas dudas respecto a la teoría:

1-En la wikipedia leí que en 2011 se descubrió la supergravedad cuántica de bucles (LQSG). ¿El "super" es por la supersimetría? ¿Significa que la teoría de cuerdas ya tiene algo más en común con LQG? Lo pregunto porque uno no se puede fiar de la wikipedia, sobretodo en artículos de estos.

2-Tengo entendido que LQG trabaja con 4 dimensiones, teniendo en cuenta lo anterior, ¿con cuantas dimensiones trabaja LQSG?

3-¿La supergravedad juega algún papel en LQG (o LQSG), o es más como una teoria de cuerdas?

4-Hace unos meses leí un artículo en la revista Investigación y Ciencia un artículo sobre la unificación de las fuerzas, y hablaba de unos bucles que se producen en algunos diagramas de Feymnan y del comportamieno del gravitón. ¿Estos bucles (y los diagramas) tienen que ver con LQG? ¿Va por ahí la cosa?

Tengo ganas de saber mejor en que consiste esta teoría pero de la poca información que he encontrado, la gran mayoría es demasiado técnica. ¿Alguien sabe de algún libro de divulgación de LQG? A ser posible en castellano, pero si es en inglés tampoco me importa mucho.

Gracias y saludos.

[JDiaz]

Re: Pequeñas dudas sobre gravedad cuántica de bucles (LQG)

Hola Weip,

No soy ningún entendido en este tema concreto, pero sí creo que pueda resolver algunas de tus dudas.

1- Por lo que se la Gravedad cuántuica de bucles trabaja en un espacio tiempo de cuatro dimensiones sin supersimetría. Esa es precisamente una de las cualidades que para mi, y para muchos otros físicos la hace más atractiva. A día de hoy la corriente de moda en física de partículas está en la supersimetría (Siento decirlo así, pero la física y sobre todo las publicaciones se mueven por modas), esto no quiere decir nada en particular acerca de la LQG, solo que se le puede añadir el marco matemático de la supersimetría (o al menos así lo entiendo yo).

2- La supersimetría no añade dimensiones extra, solo grados de libertad. A cada estado cuántico, o bueno, partícula como un electrón, por ejemplo, le asocia una supercompañera el selectrón (El s no es de supersimetrico, sino de escalar, pero me voy por las ramas). Eso no añade dimensiones, solo que al agregar la supersimetría cambian algunas cosas, por ejemplo en el marco supersimetrico en vez de haber un boson de higgs hay cinco. No sé si esto resuelve tu duda. Para una buena explicación de todo esto te recomiendo Hiperespacio de Michio Kaku. Es muy claro y ameno, y seguro que te lo explica miles de veces mejor que yo.

3- No entiendo muy bien qué quieres decir con esto.

4- Creo que ya sé a que artículo te refieres. Es uno que habla sobre el método unitario y el interpretar dos gluones como un gravitón. En cualquier caso no, los bucles que se forman en la teoría cuántica de campos no tienen relación con la gravedad cuántica de bucles.

En la teoría de campos se usan diagramas de Feynmann para representar las interacciones entre partículas. Aveces se forman "bucles", por ejemplo cuando un fotón se desintegra en un electrón un positrón; estos se recombinan de nuevo y aparece de nuevo un fotón. Estos bucles pueden ser simples, como este, o pueden aparecer más bucles intermedios. Por ejemplo ese electrón que se ha creado puede desintegrarse en otras partículas que se recombinan otra vez para dar el electrón y este con el positrón para dar el protón... un rollo macabeo. Lo que sucede es que estas recombinaciones se hacen menos probables (En principio) cuantos más bucles tengan, y nos dan correciones por ejemplo a la hora de calcular la masa de una partícula.

En LQG se utilizan (si no me equivoco) algo llamado "Redes de spin", las cuales forman bucles o algo así. Ya te digo que la LQG no es mi fuerte, auqne si pretendo que lo sea de aqui a un tiempo, jeje.

Espero haberte ayudado!

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Hola Weip,

No soy ningún entendido en este tema concreto, pero sí creo que pueda resolver algunas de tus dudas.

1- Por lo que se la Gravedad cuántuica de bucles trabaja en un espacio tiempo de cuatro dimensiones sin supersimetría. Esa es precisamente una de las cualidades que para mi, y para muchos otros físicos la hace más atractiva. A día de hoy la corriente de moda en física de partículas está en la supersimetría (Siento decirlo así, pero la física y sobre todo las publicaciones se mueven por modas), esto no quiere decir nada en particular acerca de la LQG, solo que se le puede añadir el marco matemático de la supersimetría (o al menos así lo entiendo yo).

2- La supersimetría no añade dimensiones extra, solo grados de libertad. A cada estado cuántico, o bueno, partícula como un electrón, por ejemplo, le asocia una supercompañera el selectrón (El s no es de supersimetrico, sino de escalar, pero me voy por las ramas). Eso no añade dimensiones, solo que al agregar la supersimetría cambian algunas cosas, por ejemplo en el marco supersimetrico en vez de haber un boson de higgs hay cinco. No sé si esto resuelve tu duda. Para una buena explicación de todo esto te recomiendo Hiperespacio de Michio Kaku. Es muy claro y ameno, y seguro que te lo explica miles de veces mejor que yo.

3- No entiendo muy bien qué quieres decir con esto.

4- Creo que ya sé a que artículo te refieres. Es uno que habla sobre el método unitario y el interpretar dos gluones como un gravitón. En cualquier caso no, los bucles que se forman en la teoría cuántica de campos no tienen relación con la gravedad cuántica de bucles.

En la teoría de campos se usan diagramas de Feynmann para representar las interacciones entre partículas. Aveces se forman "bucles", por ejemplo cuando un fotón se desintegra en un electrón un positrón; estos se recombinan de nuevo y aparece de nuevo un fotón. Estos bucles pueden ser simples, como este, o pueden aparecer más bucles intermedios. Por ejemplo ese electrón que se ha creado puede desintegrarse en otras partículas que se recombinan otra vez para dar el electrón y este con el positrón para dar el protón... un rollo macabeo. Lo que sucede es que estas recombinaciones se hacen menos probables (En principio) cuantos más bucles tengan, y nos dan correciones por ejemplo a la hora de calcular la masa de una partícula.

En LQG se utilizan (si no me equivoco) algo llamado "Redes de spin", las cuales forman bucles o algo así. Ya te digo que la LQG no es mi fuerte, auqne si pretendo que lo sea de aqui a un tiempo, jeje.

Espero haberte ayudado!

[Weip]

Re: Pequeñas dudas sobre gravedad cuántica de bucles (LQG)

Muchas gracias JDiaz, pensaba que nadie contestaría ya.

En cuanto al punto 1, cuando escribí el mensaje sólo había visto lo de la wikipedia, pero he ido viendo con el tiempo físicos que defienden que LQG necesita la supersimetría. Además, hay quien defiende que en gravedad cuántica LQG y la teoría de cuerdas llegarán a un mismo punto. La cosa es que como en wikipedia pone que esto es del 2011, encontrar divulgación relacionada es casi imposible, y solo he encontrado algunos artículos técnicos que mencionan la LQSG en el título. Así pues, podríamos decir que la wikipedia no iba errada.

Respecto al punto 2, ¿los grados de libertad de los que hablas corresponden al mismo concepto que en mecánica clásica?

No recuerdo bien qué estaba pensando cuando escribí el punto 3, pero supongo que como LQSG lleva la palabra "supergravedad", igual hay algo en común entre ambas teorías. Lo de la teoría de cuerdas es porque, según tengo entendido, existen dualidades que la relaciona con algunas teorías de cuerdas.

El punto 4 lo entiendo.

Por último, no tengo ni idea de esto, pero hace un tiempo encontré esta página en la que se recomiendan artículos y libros para empezar un estudio técnico de LQG. Como he visto que querías estudiarla, no sé, igual te sirve.

[sater]

Re: Pequeñas dudas sobre gravedad cuántica de bucles (LQG)

Entro., que era un usuario de esta página que hace mucho que no se mete, investigaba en eso y tiene en los blog artículos hablando de ello

[JDiaz]

Re: Pequeñas dudas sobre gravedad cuántica de bucles (LQG)

Vaya! Muchas gracias por el enlace, seguro que le saco partido.

Respecto a la supersimetría no sé muy bien qué decir. Por un lado parece un marco muy consistente, de hecho estoy haciendo mi proyecto en el modelo standard supersimétrico, y desde luego da lugar a consecuencias muy interesantes. Por otro es como si derrepente todo necesitara supersimetría, ¿Cuerdas? pues supercuerdas Gravedad cuántica de bucles, pues supergravedad cuantica de bucles, ¿Modelo standard? pues modelo standard supersimétrico; el día menos pensado le ponen supersimetría a la termodinámica... ¿Supertermodinámica? Lo malo es que aún no hay ninguna evidencia de que sea algo real, y no una mera argucia matemática. Pero ahí está el papel de las modas. Actualmente creo recordar que cerca del 50% de los artículos que se publican en física teórica son solo acerca de la teoría de cuerdas... ¡Y no hay evidencia de su validez! Por cada uno de LQG hay 10 de cuerdas... Y ambas tienen las mismas espectativas... Pero no el mismo número de seguidores. Hay un capítulo en el libro "El camino a la realidad" de Roger Penrose en que habla de este mismo tema, y merece mucho la pena.

En cuanto a los grados de libertad, sí, el concepto es similar. Lo que sucede es que en mecánica cuántica trabajas con campos, y las cosas se tuercen un poco mucho. Por ejemplo, en el caso concreto del mecanismo de Higgs (Mal llamado), los grados de libertad sirven para proporcionar masa a los bosones de la interacción débil, y el que sobra se "transforma" en el bosón de Higgs. En el caso de la supersimetría, los grados de libertad extra nos dan las spartículas, y otras nuevas. Mientras en la mecánica clásica los grados de libertad te dan, por así decirlo, libertad de movimiento, direcciones en que te puedes mover, y demás; en cuántica esas libertades extra se interpretan como campos nuevos.