La teoría de cuerdas en pocas palabras
En física, la teoría de cuerdas es un marco teórico en el que las partículas puntuales de la física de partículas se sustituyen por objetos unidimensionales llamados cuerdas. La teoría de cuerdas describe cómo estas cuerdas se propagan por el espacio e interactúan entre sí. En escalas de distancia mayores que la escala de cuerdas, una cuerda se parece a una partícula ordinaria, con su masa, carga y otras propiedades determinadas por el estado vibracional de la cuerda. En la teoría de cuerdas, uno de los muchos estados vibratorios de la cuerda corresponde al gravitón, una partícula mecánica cuántica portadora de la fuerza gravitatoria. Así pues, la teoría de cuerdas es una teoría de la gravedad cuántica.
La teoría de cuerdas es un tema amplio y variado que intenta abordar una serie de cuestiones profundas de la física fundamental. La teoría de cuerdas ha aportado una serie de avances a la física matemática, que se han aplicado a diversos problemas de la física de los agujeros negros, la cosmología del universo temprano, la física nuclear y la física de la materia condensada, y ha estimulado una serie de avances importantes en las matemáticas puras. Dado que la teoría de cuerdas ofrece potencialmente una descripción unificada de la gravedad y la física de partículas, es candidata a teoría del todo, un modelo matemático autónomo que describe todas las fuerzas y formas fundamentales de la materia. Pese a lo mucho que se ha trabajado en estos problemas, no se sabe hasta qué punto la teoría de cuerdas describe el mundo real ni cuánta libertad permite la teoría en la elección de sus detalles.
¿Está relacionada la teoría de cuerdas con la física cuántica?
En la teoría de cuerdas, uno de los muchos estados vibratorios de la cuerda corresponde al gravitón, una partícula mecánica cuántica portadora de la fuerza gravitatoria. Así pues, la teoría de cuerdas es una teoría de la gravedad cuántica.
¿Cuál es la diferencia entre la física cuántica y la teoría de cuerdas?
La diferencia clave entre la gravedad cuántica de bucles y la teoría de cuerdas es que la gravedad cuántica de bucles no intenta unificar las interacciones fundamentales, mientras que la teoría de cuerdas es un intento teórico de unificar las cuatro interacciones fundamentales.
¿Qué opinan los físicos de la teoría de cuerdas?
Muchos físicos consideran que la teoría de cuerdas es nuestra mejor esperanza para combinar la física cuántica y la gravedad en una teoría unificada del todo. Sin embargo, la opinión contraria es que el concepto es prácticamente pseudociencia, porque parece casi imposible de probar mediante experimentos.
Teoría de cuerdas para dummies
La Teoría de Cuerdas es una prometedora candidata a teoría unificada de todas las partículas elementales e interacciones, incluida una teoría cuántica de la gravitación. La Relatividad General es una de las teorías mejor validadas de toda la física y hasta ahora describe correctamente todos los fenómenos gravitatorios. Al mismo tiempo, es una teoría de la estructura del espacio y el tiempo, que permite tecnologías cotidianas como el sistema de localización GPS.
El grupo de Giulini se ocupa de problemas de Relatividad General y teoría relativista de campos. Esto implica soluciones analíticas y sus simetrías, la formulación como un problema de valor inicial dentro de una reformulación hamiltoniana, así como la determinación de simetrías asintóticas, también en teorías gauge del tipo Yang-Mills. Un segundo enfoque principal se refiere a la cuestión sobre el efecto de la gravedad en la dinámica de los sistemas mecánicos cuánticos y la validez del principio de equivalencia de Einstein para los sistemas cuánticos.
El grupo Lechtenfeld analiza la estructura de los modelos fundamentales del espacio, el tiempo y la materia, que unifican las teorías establecidas de la gravitación (Relatividad) y las partículas elementales (Teoría Cuántica de Campos). Uno de sus principales objetivos es el estudio de la teoría de supercuerdas, en concreto la construcción y clasificación de nuevas compactificaciones de diez a cuatro dimensiones del espaciotiempo. Otro campo de investigación son los espaciostiempos “cuánticamente deformados”, en particular la materia en geometrías no conmutativas o generalizadas, como las que se dan en la teoría de cuerdas y en los modelos matriciales.
Teoría de cuerdas y teoría m
La teoría de cuerdas comenzó hace más de 50 años como una forma de entender la fuerza nuclear fuerte. Desde entonces, ha crecido hasta convertirse en una teoría del todo, capaz de explicar la naturaleza de cada partícula, cada fuerza, cada constante fundamental y la existencia del propio Universo. Pero a pesar de décadas de trabajo, no ha logrado cumplir sus promesas.
Como la mayoría de las revoluciones, la teoría de cuerdas tuvo orígenes humildes. Comenzó en la década de 1960 como un intento de comprender el funcionamiento de la fuerza nuclear fuerte, que acababa de descubrirse. La teoría cuántica de campos, que se había utilizado con éxito para explicar el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil, no era suficiente, así que los físicos estaban ansiosos por encontrar algo nuevo.
Ampliar / El físico teórico alemán Werner Heisenberg en 1966.Gerhard Rauchwetter/Getty Images Un grupo de físicos tomó una técnica matemática desarrollada (y posteriormente abandonada) por el padrino cuántico Werner Heisenberg y la amplió. En esa ampliación encontraron las primeras cuerdas, estructuras matemáticas que se repetían en el espaciotiempo. Desgraciadamente, esta teoría de las protocuerdas hacía predicciones erróneas sobre la naturaleza de la fuerza fuerte y también tenía una serie de artefactos problemáticos (como la existencia de taquiones, partículas que sólo viajaban más rápido que la luz). Cuando se desarrolló otra teoría para explicar la fuerza fuerte -la que utilizamos hoy, basada en quarks y gluones-, la teoría de cuerdas desapareció de escena.
Conceptos básicos de cadena
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