Física Teórica

[hennin]

Hola a todos.

Quisiera saber cómo va la física teórica, en particular la teoría de cuerdas, hoy en día. Los profesores de aplicada lo ven como algo inútil sin ningún interés físico sólo matemático además de que según dicen han entrado en un bucle infinito sin salida. Quisiera preguntar aquéllos que estáis metido en este mundo cómo veis esto. Es una exageración o de verdad hay motivos para dedicarle esfuerzo a esta disciplina.

Por otra parte, quisiera saber qué matemáticas se utilizan en teoría de cuerdas ¿(topología general/algebraica, geometría diferencial, variedades diferenciales, teoría de grupos, análisis funcional, edp, álgebra de anillos no conmutativos, teoría de la medida)?
Éstas son alguna de las optativas que tengo en la carrera y me gustaría elegir bien. Si hubieran otras más específicas, estaría encantado de saber cuáles son.

Muchas gracias.

[guibix]

Re: Física Teórica

Buenas hennin,

No puedo responderte a casi nada de lo que preguntas, supongo que Pod te podrá ayudar. Pero hay un curso de más de 12 horas de la Universidad de Stanford, dado por el mismísimo Susskind: Topics in String Theory . Supongo que aquí se responde algunas de tus dudas .

Espero que te sirva.

Saludos.

[pod]

Re: Física Teórica

Quisiera saber cómo va la física teórica, en particular la teoría de cuerdas, hoy en día.

La teoría de cuerdas siempre ha ido un poco a rachas. Ha habido épocas en que ha habido un gran "boom", cuando ha habido un gran avance (las dos revoluciones de cuerdas, la aparición de la conjetura AdS/CFT, etc); y también en épocas en que el resto de ramas de la física teórica no tenían demasiada actividad.

En este momento, probablemente no estamos en uno de estos "booms". Los grandes avances, como no puede ser de otra forma, vienen en cuentagotas. Y, sobre todo, estamos en una época de gran actividad en otras ramas de la Física Teórica, sobre todo gracias al LHC. El experimento más importante y complejo de la historia obviamente copa a la comunidad, y es bueno que eso sea así. Sin experimentos no habría Física.

Los profesores de aplicada lo ven como algo inútil sin ningún interés físico sólo matemático además de que según dicen han entrado en un bucle infinito sin salida.

Bueno, hasta cierto punto es normal que lo vean así. La Física es un castillo tan amplio que muchos de sus habitantes nunca han visitado algunas de las habitaciones.

Un profesor de teórica podría decir que la aplicada ha entrado en el bucle infinito de trabajar en casos particulares sin mejorar nuestro entendimiento de la naturaleza. Pero en realidad, ambas son facetas importantes de la Física.

Quisiera preguntar aquéllos que estáis metido en este mundo cómo veis esto. Es una exageración o de verdad hay motivos para dedicarle esfuerzo a esta disciplina.

La teoría de cuerdas sigue siendo LA gran promesa de la Física, en mi humilde opinión. La única lástima es que probablemente ha llegado décadas o siglos antes de que realmente estemos preparados para entenderla completamente.

Hay motivos de sobra para dedicarle esfuerzo a esta disciplina. De hecho, hay motivos de sobra para dedicarle esfuerzos a cualquier disciplina científica viable.

Por otra parte, quisiera saber qué matemáticas se utilizan en teoría de cuerdas ¿(topología general/algebraica, geometría diferencial, variedades diferenciales, teoría de grupos, análisis funcional, edp, álgebra de anillos no conmutativos, teoría de la medida)?
Éstas son alguna de las optativas que tengo en la carrera y me gustaría elegir bien. Si hubieran otras más específicas, estaría encantado de saber cuáles son.

Todas ellas pueden ser útiles dependiendo de a qué parte de cuerdas te dediques. También pueden ser útiles para otras ramas de la física teórica. Durante la carrera no tienes que "casarte" con ninguna de ellas, todo ello te será útil tanto si haces cuerdas, como teorías efectivas, modelo estándar, cosmología, etc.

En general, simplificando mucho, todo lo que suene a geometría es útil si vas más por la rama de gravitación; y todo lo que suene a álgebra es útil si vas más por la rama de partículas. En cuerdas tienes ambas (lo cual no significa que todos los trabajos en cuerdas requieran de ellas en la misma medida).

[horxata]

Re: Física Teórica

Muy, muy pocas instituciones invierten en investigar temas tan esotéricos como la teoría de cuerdas principalmente porque de momento no aporta ninguna predicción que pueda ser verificada experimentalmente, ni resuelve problemas que no pueda resolverse con las existentes teorías que sí son verificables mediante experimentos.

Compara esto con la física de particulas "ortodoxa" que hasta ahora ha hecho excelentes predicciones y cada dia avanza a pasos (relativamente) agigantados (el año pasado se midió uno de los parámetros involucrados (ángulo de mezcla) en la oscilación de neutrinos, varios experimentos que consiguen acotar la masa del neutrino y su naturaleza con cada vez más precisión(ej: encontrar que al igual que el fotón, el neutrino es su propia antiparticula), etc.).

[hennin]

Re: Física Teórica

En general, simplificando mucho, todo lo que suene a geometría es útil si vas más por la rama de gravitación; y todo lo que suene a álgebra es útil si vas más por la rama de partículas. En cuerdas tienes ambas (lo cual no significa que todos los trabajos en cuerdas requieran de ellas en la misma medida).

Y el análisis no se aplica como tal ¿?

Es decir, en cuerdas no hay EDP's ni análisis funcional/real/complejo ni teoría de la medida ¿?

[pod]

Re: Física Teórica

Muy, muy pocas instituciones invierten en investigar temas tan esotéricos como la teoría de cuerdas principalmente porque de momento no aporta ninguna predicción que pueda ser verificada experimentalmente, ni resuelve problemas que no pueda resolverse con las existentes teorías que sí son verificables mediante experimentos.

Compara esto con la física de particulas "ortodoxa" que hasta ahora ha hecho excelentes predicciones y cada dia avanza a pasos (relativamente) agigantados (el año pasado se midió uno de los parámetros involucrados (ángulo de mezcla) en la oscilación de neutrinos, varios experimentos que consiguen acotar la masa del neutrino y su naturaleza con cada vez más precisión(ej: encontrar que al igual que el fotón, el neutrino es su propia antiparticula), etc.).

En España hay por lo menos cuatro grupos de corderos con potencial equiparable internacionalmente (UB, UV, UAM y USc).

Es injusto comparar una teoría en construcción, que no ha sido finalizada; con una teoría madura, esencialmente completada excepto (importantes y preciosos) flecos. Antes de llegar a su estado actual, la teoría cuántica de campos pasó décadas con muchas dudas debido a que tenía infinitos por todas partes, hasta que se desarrollaron nuevas matemáticas para solucionarlo (grupos de renormalización y tal). Pero si no se hubiera trabajado en ella, no llegaría a ser lo que es hoy.

Por cierto, me ha parecido curioso lo de "ortodoxa". La teoría de cuerdas no es heterodoxa, no es más que una aplicación del formalismo lagrangiano a cuerpos unidimensionales, y se cuantiza siguiendo el proceso canónico de toda la vida. No es más que la cuántica de toda la vida aplicada a un nuevo sistema; aunque con todo el poder que tiene, al final acaba requiriendo básicamente todo el aparato matemático de la cuántica y de la relatividad general a la vez (y probablemente matemáticas que aun no conoce el homo sapiens), cuando antiguamente había pocos físicos que se metieran a fondo en ambos campos a la vez.

Y el análisis no se aplica como tal ¿?

Es decir, en cuerdas no hay EDP's ni análisis funcional/real/complejo ni teoría de la medida ¿?

Análisis, EDP y todo eso lo considero esencialmente ubicuo a toda la Física. Si alguien encuentra una rama de la física donde no sean esenciales, le regalo un guisante.

Teoría de la medida, sinceramente yo particularmente no la he llegado a necesitar nunca. Por lo menos, conscientemente Probablemente sea útil si se intenta fundamentar una teoría desde la integral de caminos de Feynman (que se puede hacer tanto en cuerdas como en otras teorías), así como otras aplicaciones en las que ahora mismo no caigo.