La Teoria de Las Cuerdas

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LA TEORIA DE LAS CUERDAS: La teoría de cuerdas es un modelo fundamental de la física que básicamente asume que las partículas materiales aparentemente puntuales son en realidad "estados vibracionales" de un objeto extendido más básico llamado "cuerda" o "filamento. De acuerdo con esta propuesta, un electrón no es un "punto" sin estructura interna y de dimensión cero, sino una cuerda minúscula que vibra en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones, a nivel "microscópico" se percibiría que el electrón no es en realidad un punto, sino una cuerda en forma de lazo. Una cuerda puede hacer algo además de moverse; puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de cierta manera, entonces, macroscópicamente  veríamos un electrón; pero si oscila de otra manera, entonces veríamos un fotón, o un quark, o cualquier otra partícula del modelo estándar. La siguiente formulación de una teoría de cuerdas se debe a  Jöel Scherk y John Schwuarz, que en 1974 publicaron un artículo en el que demostraban que una teoría basada en objetos unidimensionales o "cuerdas" en lugar de partículas puntuales podía describir la fuerza gravitatoria. Las ideas fundamentales son dos:  Los objetos básicos de la teoría no serían partículas puntuales sino objetos unidimensionales extendidos (en las cinco teorías de cuerdas convencionales estos objetos eran unidimensionales o "cuerdas"; actualmente en la teoría-M se admiten también de dimensión superior o "p-branas"). Esto renormaliza algunos infinitos de los cálculos perturbativos.  El espacio-tiempo en el que se mueven las cuerdas y p-branas de la teoría no sería el espacio-tiempo ordinario de 4 dimensiones sino un espacio de tipo Kaluza-Klein, en el que a las cuatro dimensiones convencionales se añaden 6 dimensiones compactificadas en forma de variedad de Calabi-Yau. Por tanto convencionalmente en la teoría de cuerdas existe 1 dimensión temporal, 3 dimensiones espaciales ordinarias y 6 dimensiones compactificadas e inobservables en la práctica La teoría de supercuerdas del espacio exterior es algo actual. En sus principios (mediados de los años 1980) aparecieron unas cinco teorías de cuerdas, las cuales después fueron identificadas como límites particulares de una sola teoría: la Teoría M. Las cinco versiones de la teoría actualmente existentes, entre las que pueden establecerse varias relaciones de dualidad son: 1. La teoría tipo I, donde aparecen tanto "cuerdas" y D-branas abiertas como cerradas, que se mueven sobre un espacio-tiempo de 10 dimensiones. Las D-branas tienen 1, 5 y 9 dimensiones espaciales.

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LA TEORIA DE LAS CUERDAS:La teora de cuerdas es un modelo fundamental de la fsica que bsicamente asume que las partculas materiales aparentemente puntuales son en realidad "estados vibracionales" de un objeto extendido ms bsico llamado "cuerda" o "filamento.De acuerdo con esta propuesta, un electrn no es un "punto" sin estructura interna y de dimensin cero, sino una cuerda minscula que vibra en un espacio-tiempo de ms de cuatro dimensiones, a nivel "microscpico" se percibira que el electrn no es en realidad un punto, sino una cuerda en forma de lazo.Una cuerda puede hacer algo adems de moverse; puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de cierta manera, entonces, macroscpicamente veramos un electrn; pero si oscila de otra manera, entonces veramos un fotn, o un quark, o cualquier otra partcula del modelo estndar.La siguiente formulacin de una teora de cuerdas se debe a Jel Scherk y John Schwuarz, que en 1974 publicaron un artculo en el que demostraban que una teora basada en objetos unidimensionales o "cuerdas" en lugar de partculas puntuales poda describir la fuerza gravitatoria.Las ideas fundamentales son dos: Los objetos bsicos de la teora no seran partculas puntuales sino objetos unidimensionales extendidos (en las cinco teoras de cuerdas convencionales estos objetos eran unidimensionales o "cuerdas"; actualmente en la teora-M se admiten tambin de dimensin superior o "p-branas"). Esto renormaliza algunos infinitos de los clculos perturbativos. El espacio-tiempo en el que se mueven las cuerdas y p-branas de la teora no sera el espacio-tiempo ordinario de 4 dimensiones sino un espacio de tipo Kaluza-Klein, en el que a las cuatro dimensiones convencionales se aaden 6 dimensiones compactificadas en forma de variedad de Calabi-Yau. Por tanto convencionalmente en la teora de cuerdas existe 1 dimensin temporal, 3 dimensiones espaciales ordinarias y 6 dimensiones compactificadas e inobservables en la prctica

La teora de supercuerdas del espacio exterior es algo actual. En sus principios (mediados de los aos 1980) aparecieron unas cinco teoras de cuerdas, las cuales despus fueron identificadas como lmites particulares de una sola teora: la Teora M. Las cinco versiones de la teora actualmente existentes, entre las que pueden establecerse varias relaciones de dualidad son:1. La teora tipo I, donde aparecen tanto "cuerdas" y D-branas abiertas como cerradas, que se mueven sobre un espacio-tiempo de 10 dimensiones. Las D-branas tienen 1, 5 y 9 dimensiones espaciales.2. La teora tipo IIA, es tambin una teora de 10 dimensiones pero que emplea slo cuerdas y D-branas cerradas. Incorpora dos gravitines (partculas tericas asociadas al gravitn mediante relaciones de supersimetra). Usa D-branas de dimensin 0, 2, 4, 6, y 8.3. La teora tipo IIB.4. La teora hetertica-O, basada en el grupo de simetra O(32).5. La teora hetertica-E, basada en el grupo de Lie excepcional E8. Fue propuesta en 1987 por Gross, Harvey, Martinec y Rohm.

Hacia 1585, Galileo Galilei realiz un experimento que result en uno de los pilares de la fsica durante siglos y siglos. Aunque hay quien dice que realmente las solt por unas rampas que haba en su casa, la historia cuenta que Galileo solt desde lo alto de la torre de Pisa una bola de can y otra de madera, al mismo tiempo. Lo que pas lo conocemos todos: ambas llegaron al suelo al mismo tiempo. Esto que parece una tontera, vino a demostrarle a los aristotlicos que la gravedad acta por igual en todos los cuerpos, sin importar su masa o material.La Teora de cuerdas es parece cientfica porque aborda un problema abierto que es a la vez importante y difcil, el de construir una teora cuntica de la gravitacin. Pero la teora postula que el espacio fsico tiene seis o siete dimensiones, en lugar de tres, simplemente para asegurarse consistencia matemtica. Puesto que estas dimensiones extra son inobservables, y puesto que la teora se ha resistido a la confirmacin experimental durante ms de tres dcadas, parece ciencia ficcin, o al menos, ciencia fallidaHasta ahora, los cientficos han descrito los componentes bsicos de la materia (tomos y partculas subatmicas) como pequeas esferas o puntos. La Teora de Cuerdas afirma que el alma de dichas partculas son hilos vibrantes de energa denominados cuerdas. Las cuerdas vibran de unas formas determinadas dotando a las partculas de sus propiedades nicas, como la masa y la carga. El origen de esta teora se remonta a 1968 cuando el fsico Gabrielle Veneziano descubri que las ecuaciones de Euler con 200 aos de antigedad, describan la interaccin nuclear fuerte, inicindose as un movimiento que desembocara, gracias al fsico Leonard Susskind en la aparicin de los hilos vibrantes como interpretacin de dicha frmula.A la hora de explicar la Teora de Cuerdas, aparecen numerosos problemas. El primero de ellos es que afirma la existencia de una partcula hipottica el taquin, que viaja a velocidades superiores a la de la luz, lo que contradecira la relatividad de Einstein .Hoy da el resultado de Galileo se conoce como el Principio de Equivalencia, aunque de forma ms precisa es el Principio de Equivalencia Dbil. Albert Einstein lo tom por cierto cuando, junto con el Principio de Relatividad Especial , formul la Teora de la Relatividad General, que viene a ser su teora sobre la gravedad. Actualmente se piensa que el Universo est regido por cuatro fuerzas fundamentales: la gravitacional la electromagntica, la nuclear fuerte y la nuclear dbil, si bien hay quien habla de una quinta relacionada con la materia oscura.la Teora de Cuerdas dice que toda partcula en el Universo est formada, en ltima instancia, por extremadamente pequeas cuerdas que vibran. Dependiendo de la forma en que vibren, las cuerdas tendrn mayor o menor energa y al final darn lugar a distintas partculas. Esta idea de constituyentes mnimos como cuerdas supone una revolucin total en la Fsica Terica, pues se opone frontalmente al actual Modelo Estndar de la Fsica de Partculas que afirma que estos constituyentes mnimos de la materia son partculas puntuales, de dimensin cero.Aunque la Teora de Cuerdas parece explicar las cuatro fuerzas fundamentales, tiene algunos problemas. Primeramente, es extremadamente compleja, tanto que contiene cuestiones matemticas que escapan a nuestros conocimientos actuales Por otra parte, la Teora de Cuerdas da lugar a ms de una variante, y viene a decir que el Universo est realmente contenido en 11 dimensiones y no 4 como se cree (3 espaciales y 1 temporal )En cualquier caso, el problema ms importante de la Teora de Cuerdas es que no se puede probar experimentalmente. Haran falta energas muy altas para poder comprobarla con un acelerador de partculas prcticamente infinitas si se comparan con las conseguidas actualmente. Es por ello que hay quien no la considera una teora cientfica como tal, sino ms bien filosfica.La Teora de Cuerdas tambin sugiere, en contra de Galileo, que la gravedad s depende de los objetos y su materia, aunque de forma muy sutil. Y este sutil significa que es prcticamente indistinguible con nuestra tecnologa actuales realizan diversos experimentos a grandes escalas para tratar de confirmarlo, o no. El clculo de la distancia entre la Tierra y la Luna es una de las herramientas ms importantes de que disponemos para ello.La Teora de Cuerdas, como su nombre indica, basa sus postulados en la existencia de unos hilos vibrantes de energa que compondran todas las partculas de la materia. Dichas cuerdas necesitaran de 11 dimensiones espaciales para vibrar y as dar lugar tanto a las fuerzas fsicas (gravitatoria, electromagntica) como a los componentes de la materia.Al parecer nuestro universo poda ser una de esas membranas que flotan en un espacio de mayor dimensionalidad junto a otras membranas (que vendran a representar a otros universos) y las cuales podran estar chocando indefinidamente entre s, generando no slo el Big-Bang que cre nuestro universo