Teoría de Cuerdas con 11 dimensiones: El secreto del universo

La teoría de cuerdas es una propuesta en física teórica que busca unificar todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza y explicar el comportamiento de las partículas subatómicas. Según esta teoría, las partículas fundamentales (como electrones, quarks, etc.) no son puntos sin dimensión, sino que son pequeñas cuerdas vibrantes. La forma en que estas cuerdas vibran determina las propiedades de las partículas, como su masa y su carga.

La teoría de cuerdas fue desarrollándose gracias a las contribuciones de varios físicos a lo largo de los años, comenzando en la década de 1960. Aunque no tiene un único autor, se puede identificar a algunas figuras clave y momentos importantes en su origen.

Autores y momentos destacados:

1. Gabriele Veneziano (1968): Fue el primero en establecer una conexión matemática que sentó las bases de la teoría de cuerdas. Desarrolló el modelo de Veneziano para explicar ciertos comportamientos de las partículas subatómicas. Este modelo, inspirado en la función beta de Euler, describía las interacciones fuertes de los hadrones (partículas formadas por quarks) y dio origen a la idea de las cuerdas como entidades físicas.

2. Leonard Susskind, Holger Bech Nielsen y Yoichiro Nambu (principios de los 70): Independientemente, interpretaron el modelo de Veneziano como la representación de cuerdas unidimensionales vibrando. Nambu y Susskind, en particular, jugaron un papel clave en desarrollar la idea de que las partículas subatómicas podían ser descritas como las vibraciones de estas cuerdas.

3. John Schwarz y Joël Scherk (1974):  Descubrieron que la teoría de cuerdas también podía incluir la gravedad. Este fue un momento crucial, ya que sugirieron que las cuerdas podían ser la clave para unificar todas las fuerzas fundamentales, incluyendo la gravedad cuántica.

4. Michael Green y John Schwarz (años 80): Trabajaron en resolver inconsistencias matemáticas en la teoría y demostraron que podía ser consistente con la supersimetría. Esto dio lugar a la teoría de supercuerdas, que incluye partículas supersimétricas hipotéticas.

5. Edward Witten (1995): Propuso la teoría M, que unificaba las cinco versiones de la teoría de cuerdas existentes en ese momento, y sugirió que la teoría requería 11 dimensiones en lugar de 10.

Origen: contexto histórico:

• Década de 1960: La teoría surgió inicialmente como una descripción de la fuerza nuclear fuerte para explicar las propiedades de los hadrones, pero quedó desplazada por la cromodinámica cuántica.

• Década de 1980: Fue retomada como una candidata para la teoría del todo, unificando la mecánica cuántica y la relatividad general.

Conceptos clave de la teoría de cuerdas:

1. Cuerdas en vez de puntos: Las partículas son cuerdas extremadamente pequeñas, del tamaño de la longitud de Planck (10^-37 metros).

2. Vibraciones: Diferentes modos de vibración de las cuerdas corresponden a diferentes partículas. Por ejemplo, un tipo de vibración podría representar un electrón, mientras que otro podría representar un fotón.

3. Dimensiones adicionales: Para que la teoría funcione matemáticamente, requiere la existencia de más dimensiones espaciales además de las tres que percibimos. Generalmente se habla de un total de 10 o 11 dimensiones, dependiendo de la versión de la teoría.

4. Unificación: La teoría de cuerdas aspira a unificar la teoría de la relatividad general (que describe la gravedad a gran escala) con la mecánica cuántica (que describe las partículas a escalas microscópicas).

Una versión más avanzada, llamada teoría M o teoría del todo, sugiere que las cuerdas son en realidad membranas multidimensionales (o “branas”). La teoría M propone un universo de 11 dimensiones: Las mismas 10 de las supercuerdas. más una dimensión adicional que podría describir membranas u objetos más grandes que las cuerdas.

Desafíos: Falta de pruebas experimentales: Debido a que las cuerdas son increíblemente pequeñas, no hay tecnología actual que pueda confirmar directamente su existencia. Complejidad matemática: La teoría es extremadamente compleja y aún no se comprende completamente.

Si se demuestra, la teoría de cuerdas podría ser la tan buscada “teoría del todo”, capaz de explicar todos los fenómenos físicos del universo bajo un único marco matemático.

Para el físico Michio Kaku, pionero de la teoría de cuerdas, la tecnología hace tambalear el concepto de lo que es humano: “Socializar a los niños es la clave para usar bien Internet”. pic.twitter.com/tP0LeunPYb

— Aprendemos juntos 2030 (@AprenderJuntos_) October 22, 2019

¿QUÉ ES LA TEORÍA DE CUERDAS?

El Santo Grial de la Física es una teoría que unifique Relatividad General y Cuántica; por más de un siglo se ha buscado esta “Teoría del Todo”.

Una teoría ha sido identificada por algunos como el camino correcto: la Teoría de Cuerdas.

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— Universo Recóndito (@UnvrsoRecondito) October 8, 2024