Divulgación Teoría de cuerdas

[Jamalo]

Buenas noches. En primer lugar un saludo a todos.

Me gustaría, sí sois tan amables, que me comentaseis en que consiste la teoría de cuerdas, aunque sea a nivel estándar.

Es que el otro día leyendo en el foro un hilo del bosón de higgs alguien comentó que la teoría de cuerdas se basa sobre dicho bosón o que sin el no se sostiene la teoría.

A rasgos generales ¿en qué consiste la teoría de cuerdas?
¿qué relación tiene el bosón de higgs con la teoría de cuerdas?
¿En qué se basan los defensores de la teoría?
¿Y los opositores de la misma?

Muchas gracias a todos. De nuevo un saludo.

[MrM]

Re: Teoría de cuerdas

Pues es una teoría bastante complicada (de hecho creo que para verla tienes que sacarte un máster o un doctorado; no se da en la carrera) que se basa en que todas las partículas fundamentales aparentemente puntuales son en realidad cuerdas vibrando. Todas las cuerdas son iguales, pero en función de como vibran dichas cuerdas, "forman" una partícula u otra. Estas cuerdas son unidimensionales. Además, existen hasta 5 teorías de cuerdas distintas.

Algo interesante de la teoría de cuerdas es que soluciona el problema que ocurre al aplicar la relatividad y la mecánica cuántica a escalas microscópicas o a cuerpos supermasivos, como agujeros negros (el problema es que ambas teorías dan resultados distintos, y la teoría de cuerdas explica por qué).

Edward Witten inició la segunda revolución de supercuerdas (no recuerdo cuál fue la primera :/) cuando dijo que las 5 teorías de cuerdas podrían ser casos particulares de una teoría mayor: la teoría M. La teoría M sería como un pentágono, cuyos vértices son la teorías de cuerdas: si bien éstas pertenecen a la teoría M, solo son la punta del iceberg.

En la teoría M no solo hay cuerdas unidimensionales, sino objetos de varias dimensiones (2,3,...), conocidos como p-branas.

Respecto al Bosón de Higgs, que yo sepa no es fundamental para la teoría de cuerdas (puedo estar equivocado). Simplemente la teoría de cuerdas predijo su existencia. Al descubrir el bosón de Higgs se confirmó por primera vez una predicción realizada por la teoría de cuerdas (aunque no es una prueba concluyente de su veracidad, pues su existencia ya había sido postulada por Higgs y su equipo).

Los opositores de la teoría se basan en su nulo poder predictivo y en la imposibilidad de demostrarla experimentalmente, mientras que los defensores sostienen que una teoría tan hermosa y llena de simetrías no puede ser fruto del azar.

Si quieres más información sobre esta teoría, te recomiendo leer "el universo elegante", de Brian Greene. Tiene unos capítulos de introducción a la relatividad y a la mecánica cuántica (te los puedes saltar si quieres) y luego habla de la teoría de cuerdas y de la teoría M. Yo no me atrevo a darte más información, porque no soy un experto y hace mucho que me lo leí. Es probable que haya mezclado algún dato. Si alguien que esté más familiarizado que yo con esta teoría ve algún error en mi comentario, le invito a que me corrija.

Un saludo.

[Jamalo]

Re: Teoría de cuerdas

Muchas gracias, me ha servido para conocerlo al menos a rasgos generales .

[pod]

Re: Teoría de cuerdas

Edward Witten inició la segunda revolución de supercuerdas (no recuerdo cuál fue la primera :/)

La primera revolución (a mediados de los 80) fue el descubrimiento de que toda teoría de cuerdas siempre incluye un modo de vibración que se corresponde a una partícula sin masa y con spin 2. Esas son las características del gravitón. Es decir, aunque originalmente la teoría de cuerdas no se creó ni mucho menos para unificar todas las interacciones, resulta que toda teoría de cuerdas automáticamente incluirá la gravitación sin ningún esfuerzo adicional. Eso la convirtió en aquél entonces en el candidato preferido para ser la teoría de todo.

Respecto al Bosón de Higgs, que yo sepa no es fundamental para la teoría de cuerdas (puedo estar equivocado). Simplemente la teoría de cuerdas predijo su existencia.

La predicción del bosón de Higgs no se hizo en el marco de la teoría de cuerdas, no es un tanto que se pueda apuntar. Apareció en el marco de la teoría cuántica de campos, en lo que hoy conocemos como modelo estándar.

La teoría de cuerdas va mucho más allá del modelo estándar, pero obviamente debe incluirlo y extenderlo ya que sabemos que el modelo estándar funciona en ciertas condiciones de energía. En ese sentido, el Higgs era más importante para cuerdas que para el modelo estándar; el problema que soluciona el Higgs (dar masa a los bosones) puede ser resuelto en el modelo estándar de muchas otras formas, pero en cualquier teoría con supersimetría sólo sabemos solucionarlo con el Higgs (y cuerdas es una de esas teorías).

Así que el Higgs era importante para teoría de cuerdas, pero la teoría de cuerdas no es importante para (ni una predicción de) la teoría de cuerdas.