Teoria de cuerdas para tontos

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La teoría de cuerdas propone que los componentes fundamentales del universo son “cuerdas” unidimensionales en lugar de partículas puntuales. Lo que percibimos como partículas son en realidad vibraciones en bucles de cuerdas, cada una con su propia frecuencia característica.
La teoría de las cuerdas surgió como un intento de describir las interacciones de partículas como los protones. Desde entonces se ha convertido en algo mucho más ambicioso: un enfoque para la construcción de una teoría unificada completa de todas las partículas y fuerzas fundamentales.
Los intentos anteriores de unificar la física han tenido problemas para incorporar la gravedad con las demás fuerzas. La teoría de cuerdas no sólo abarca la gravedad, sino que la requiere. La teoría de cuerdas también requiere seis o siete dimensiones extra del espacio y contiene formas de relacionar las dimensiones extra grandes con las pequeñas. El estudio de la teoría de cuerdas también ha conducido al concepto de supersimetría, que duplicaría el número de partículas elementales.
Los profesionales son optimistas en cuanto a que la teoría de cuerdas acabará haciendo predicciones que puedan probarse experimentalmente. La teoría de cuerdas ya ha tenido un gran impacto en las matemáticas puras, la cosmología (el estudio del universo) y la forma en que los físicos de partículas interpretan los experimentos, al sugerir nuevos enfoques y posibilidades a explorar.

La teoría de las cuerdas y el multiverso

Es la gran enchilada, la teoría que unifica los mayores logros de la física del siglo XX: la relatividad y la mecánica cuántica. La teoría de las cuerdas sintetiza estas distintas visiones del universo al plantear la hipótesis de siete dimensiones adicionales del espacio, además de una casi infinidad de universos paralelos que tampoco pueden verse. En algún lugar de este caldero, bucles infinitesimales de diversas vibraciones se tambalean, dándonos el mundo “familiar” de los electrones, los quarks y los neutrinos, así como una colección de partículas no descubiertas que la teoría predice que deben existir.
Los periodistas científicos Andrew Zimmerman Jones (String Theory for Dummies) y George Musser (The Complete Idiot’s Guide to String Theory) se han encargado de la hercúlea tarea de resumir el universo, en toda su gloria de fotones/gravitones/agujeros negros/big bang. Y eso sólo para empezar. A continuación, cada uno de ellos debe argumentar por qué necesitamos la teoría de cuerdas, explicar sus extraordinariamente complejas hipótesis, qué significa todo ello y por qué debería interesar a los lectores.
Zimmerman Jones hace un esfuerzo admirable. Luchando por explicar una teoría precursora de 25 dimensiones (¡!), el autor recurre a un juguete Slinky para una pequeña y hábil metáfora. A continuación, resume los argumentos en contra de la teoría de cuerdas de forma magistral, señalando con franqueza, por ejemplo, que sus acólitos nunca predijeron la “energía oscura”, uno de los mayores descubrimientos de la física desde la aparición de la teoría de cuerdas en la década de 1980. No obstante, si hay que hacer una clasificación, hay que conceder a Zimmerman Jones la plata.

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La idea de que, en lugar de partículas de 0 dimensiones, son cuerdas de 1 dimensión las que conforman fundamentalmente… [+] el Universo es el núcleo de la teoría de cuerdas. Crédito de la imagen: usuario de flickr Trailfan, vía https://www.flickr.com/photos/[email protected]/631503428.
Es una de las ideas más brillantes, controvertidas y no probadas de toda la física: la teoría de cuerdas. En el corazón de la teoría de cuerdas está el hilo de una idea que ha corrido por la física durante siglos, que en algún nivel fundamental, todas las diferentes fuerzas, partículas, interacciones y manifestaciones de la realidad están unidas como parte del mismo marco. En lugar de cuatro fuerzas fundamentales independientes -fuerte, electromagnética, débil y gravitatoria- existe una teoría unificada que las engloba a todas. En muchos aspectos, la teoría de cuerdas es el mejor competidor para una teoría cuántica de la gravitación, que resulta que se unifica en las escalas de energía más altas. Aunque no hay pruebas experimentales de ello, hay razones teóricas de peso para pensar que podría ser cierta. Hace un año, el mejor teórico de cuerdas vivo, Ed Witten, escribió un artículo sobre lo que todo físico debería saber sobre la teoría de cuerdas.  Esto es lo que significa, traducido para los no físicos.

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Una guía clara y sencilla de esta compleja teoría científica La teoría de cuerdas es el tema más candente de la física en estos momentos, con libros sobre el tema (a favor y en contra) que salen de las tiendas. Teoría de las cuerdas para tontos ofrece una introducción accesible a esta “teoría del todo” altamente matemática, que plantea diez o más dimensiones en un intento de explicar la naturaleza básica de la materia y la energía. Escrita para estudiantes y personas interesadas en la ciencia, esta guía explica los conceptos, discute las hipótesis y predicciones de la teoría de cuerdas y presenta las matemáticas de forma accesible. Presenta ejemplos detallados y un estilo fácil de entender para que los lectores puedan comprender esta controvertida teoría de vanguardia.
Andrew Zimmerman Jones se licenció en Física y se graduó con honores en el Wabash College, donde obtuvo el premio Harold Q. Fuller de Física. Es el guía de física del sitio web About.com del New York Times. Daniel Robbins se doctoró en física por la Universidad de Chicago y actualmente estudia la teoría de cuerdas y sus implicaciones en la Universidad de Texas A&M.

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