Gran teoría unificada
Albert Einstein acuñó el término “teoría del campo unificado”, que describe cualquier intento de unificar las fuerzas fundamentales de la física entre partículas elementales en un único marco teórico. Einstein pasó la última parte de su vida buscando una teoría de campo unificado, pero no tuvo éxito.
En el pasado se han unificado campos de interacción (o “fuerzas”, en términos menos precisos) aparentemente diferentes. James Clerk Maxwell unificó con éxito la electricidad y el magnetismo en electromagnetismo en el siglo XIX. En la década de 1940, el campo de la electrodinámica cuántica tradujo con éxito el electromagnetismo de Maxwell a los términos y las matemáticas de la mecánica cuántica.
En los años 60 y 70, los físicos unificaron con éxito la interacción nuclear fuerte y las interacciones nucleares débiles junto con la electrodinámica cuántica para formar el Modelo Estándar de la física cuántica.
El problema actual de una teoría del campo totalmente unificada es encontrar la manera de incorporar la gravedad (que se explica en la teoría de la relatividad general de Einstein) al Modelo Estándar que describe la naturaleza mecánica cuántica de las otras tres interacciones fundamentales. La curvatura del espaciotiempo, fundamental para la relatividad general, plantea dificultades en las representaciones de física cuántica del Modelo Estándar.
¿Qué es la Gran Teoría Unificada del Todo?
La teoría de la gran unificación o GUT es un modelo que intenta describir el universo. Afirma que tres fuerzas -la electromagnética, la débil y la fuerte- se combinaron una vez en una sola. Se trata de tres de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, responsables de todos los empujes y tirones del universo.
¿Qué significa teoría unificada?
teoría del campo unificado, en física de partículas, un intento de describir todas las fuerzas fundamentales y las relaciones entre partículas elementales en términos de un único marco teórico. En física, las fuerzas pueden describirse mediante campos que median las interacciones entre objetos separados.
Juego de teoría del todo
El santo grial de la física ha sido fusionar cada una de sus ramas fundamentales en una “teoría del todo” unificada que explique el funcionamiento y la existencia del universo. El último paso hacia este objetivo es reconciliar la relatividad general con los principios de la mecánica cuántica, una búsqueda que hasta ahora ha eludido a los físicos. ¿Podrá la física desarrollar algún día una teoría que lo abarque todo, o debemos simplemente reconocer que la ciencia siempre tendrá limitaciones inherentes en cuanto a lo que puede conocerse? ¿Deben validarse las nuevas teorías basándose únicamente en cálculos que nunca podrán comprobarse empíricamente? ¿Podremos alguna vez comprender realmente las implicaciones de la física moderna cuando las leyes básicas de la naturaleza no siempre funcionan según nuestros paradigmas estándar? Estas y otras cuestiones se debaten en este artículo.
Teoría del todo deutsch
La curiosidad que mueve a muchos físicos de partículas no es tan distinta de la que nos mantiene viendo Un pasaje a la India. Los datos obvios e inmutables sobre la identidad de las partículas elementales incluyen sus espines, sus cargas eléctricas y sus masas. Desde los muones hasta los amuletos, podemos conocer esa información con bastante rapidez. Pero se necesitan años, incluso vidas, para revelar tanto la naturaleza como el grado de sus relaciones. El neutrino, por ejemplo, fue introducido en 1930 por Wolfgang Pauli, que necesitaba explicar el hecho de que la energía se conservaba cuando un núcleo se rompía. Pero nunca habría imaginado lo profunda que es la relación entre un electrón giratorio zurdo y el neutrino. Hicieron falta más de 40 años de cuidadosas observaciones e ingeniosos trabajos teóricos para revelar la relación unificada más profunda que mantienen juntos: a través de la fuerza fundamental que ahora conocemos como “fuerza débil”. Ahí es donde se encuentra el aprendizaje más profundo y satisfactorio de la física de partículas: a través de observaciones minuciosas y la criba de pruebas surge una voluntad creativa de permitir múltiples posibilidades.
La teoría unificada del todo wilco
La idea de que las fuerzas, partículas e interacciones que vemos hoy son todas manifestaciones de una… [La idea de que las fuerzas, partículas e interacciones que vemos hoy en día son manifestaciones de una única teoría global es atractiva, pero requiere dimensiones adicionales y muchas partículas e interacciones nuevas.
Desde mucho antes de Einstein, el sueño de quienes estudian el Universo era encontrar una única ecuación que rigiera el mayor número posible de fenómenos. En lugar de tener una ley distinta para cada una de las propiedades físicas del Universo, podríamos unificar estas leyes en un único marco general. A mediados del siglo XIX, James Clerk Maxwell unificó todas las leyes de la carga eléctrica, el magnetismo, las corrientes eléctricas, la inducción y otras. Desde entonces, los físicos han soñado con una Teoría del Todo: una única ecuación que rija todas las leyes del Universo. ¿Qué progresos se han hecho? Esa es la pregunta de Paul Harding, que quiere saberlo:
Las leyes de la naturaleza, tal como las hemos descubierto hasta ahora, pueden descomponerse en cuatro fuerzas fundamentales: la fuerza de la gravedad, regida por la Relatividad General, y las tres fuerzas cuánticas que gobiernan las partículas y sus interacciones, la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil y la fuerza electromagnética. Los primeros intentos de teoría unificada del todo se produjeron poco después de la publicación de la Relatividad General, antes de que comprendiéramos que existían leyes fundamentales para gobernar las fuerzas nucleares. Estas ideas, conocidas como teorías de Kaluza-Klein, pretendían unificar la gravitación con el electromagnetismo.