lunes, 17 de julio de 2023

Libro: Cuerdas y supercuerdas. La naturaleza microscópica de las partículas y del espacio-tiempo

 

 

Según la teoría de las cuerdas, tanto los constituyentes fundamentales de la materia como las distintas formas de interacción entre ellos no son entes puntuales, tal como propone la física de partículas elementales, sino objetos unidimensionales infinitamente delgados denominados cuerdas. Las cuerdad no tienen espesor: no son muy delgadas sino infinitamente delgadas. No están constituidas de elementos aún más pequeños, sino que son el menor elemento que lo constituye todo, incluso a ellas mismas, que, libres de dividirse en más cuerdas, surcan el espacio en una danza que es composición de todo lo que vemos, y son, a su vez, la razón por la que lo vemos.

 

TEORÍA DE SUPERCUERDAS

La teoría de supercuerdas es un esquema teórico para explicar todas las partículas y fuerzas fundamentales de la naturaleza en una sola teoría, que modela las partículas y campos físicos como vibraciones de delgadas cuerdas supersimétricas, las cuales se mueven en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones, más exactamente 10 dimensiones y una temporal. Una de las motivaciones esgrimidas por los teóricos de las supercuerdas es que el esquema es una de las mejores teorías candidatas para formular una teoría cuántica de la gravedad. La teoría de las supercuerdas es una taquigrafía de la teoría supersimétrica de cuerdas porque, a diferencia de la teoría de cuerdas bosónica, ésta es la versión de la teoría de cuerdas que, mediante la supersimetría, incorpora a los fermiones.

La teoría de las supercuerdas comprende cinco teorías o formulaciones alternativas de teorías de cuerdas combinadas, en la que se han introducido requerimientos de supersimetría. El nombre de teoría de cuerdas se usa actualmente como sinónimo, ya que todas las teorías de cuerdas ampliamente estudiadas son, de hecho, teorías de supercuerdas. La idea fundamental es que las partículas en realidad son cuerdas que vibran en resonancia a una frecuencia de la longitud de Planck y en donde el gravitón sería una cuerda de espín 2 y masa nula.

Recientemente se ha podido probar que varias de estas formulaciones son equivalentes y tras todas ellas podría existir una teoría unificada o teoría del todo. Las cinco teorías existentes no serían más que casos límite particulares de esta teoría unificada, denominada provisionalmente como Teoría M. Esta teoría M intenta explicar a la vez todas las partículas subatómicas existentes y unificar las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Define el universo formado por multitud de cuerdas vibrantes, ya que es una versión de la teoría de cuerdas que incorpora fermiones y la supersimetría.

El principal problema de la física actual es poder incorporar la fuerza de la gravedad tal y como la explica la teoría de la relatividad general al resto de las fuerzas físicas ya unificadas. La teoría de las supercuerdas sería un método de unificación de dichas teorías. La teoría está lejos de estar acabada y perfilada, ya que hay muchísimas variables sin definir, por lo que existen varias versiones de la misma.

 

MÁS INFORMACIÓN

 

Autor(es): José Edelstein es profesor de Física Teórica en la Universidad de Santiago de Compostela. Gastón Giribet es profesor de Física Teórica en la Universidad de Buenos Aires

Editorial: RBA

Páginas: 126

Tamaño: 16 x 23,5 cm

Año: 2021