{"id":10005,"date":"2013-10-21T04:24:28","date_gmt":"2013-10-21T03:24:28","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=10005"},"modified":"2013-10-21T04:24:28","modified_gmt":"2013-10-21T03:24:28","slug":"buscando-la-gravedad-cuantica","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/10\/21\/buscando-la-gravedad-cuantica\/","title":{"rendered":"Buscando la Gravedad cu\u00e1ntica"},"content":{"rendered":"

\u00a0Entre los te\u00f3ricos, el casamiento de la relatividad<\/a> general y la teor\u00eda cu\u00e1ntica es el problema central de la f\u00edsica moderna. A los esfuerzos te\u00f3ricos que se realizan con ese prop\u00f3sito se les llama \u201csupergravedad\u201d, \u201cs\u00fapersimetr\u00eda\u201d, \u201csupercuerdas\u201d \u201cteor\u00eda M<\/a>\u201d o, en \u00faltimo caso, \u201cteor\u00eda de todo o gran teor\u00eda unificada\u201d.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Ah\u00ed tenemos unas matem\u00e1ticas ex\u00f3ticas que ponen de punta hasta los pelos de las cejas de algunos de los mejores matem\u00e1ticos del mundo (\u00bfy Perelman? \u00bfPor qu\u00e9 nos se ha implicado?). Hablan de 10, 11 y 26 dimensiones, siempre, todas ellas espaciales menos una que es la temporal. Vivimos en cuatro: tres de espacio (este-oeste, norte-sur y arriba-abajo) y una temporal. No podemos, ni sabemos o no es posible instruir, en nuestro cerebro (tambi\u00e9n tridimensional), ver m\u00e1s dimensiones. Pero llegaron Kaluza y Klein y compactaron, en la longitud de Planck<\/a> las dimensiones que no pod\u00edamos ver. \u00a1Problema solucionado!<\/p>\n

\u00bfQui\u00e9n puede ir a la longitud de Planck<\/a> para verlas?<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0 \u00a0 Ni vemos la longitud de Planck<\/a> ni las dimensiones extra<\/p>\n

La puerta de las dimensiones m\u00e1s altas qued\u00f3 abierta y, a los te\u00f3ricos, se les regal\u00f3 una herramienta maravillosa. En el Hiperespacio, todo es posible. Hasta el matrimonio de la relatividad<\/a> general y la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, all\u00ed si es posible encontrar esa so\u00f1ada teor\u00eda de la Gravedad cu\u00e1ntica.<\/p>\n

As\u00ed que, los te\u00f3ricos, se han embarcado a la b\u00fasqueda de un objetivo audaz: buscan una teor\u00eda que describa la simplicidad primigenia que reinaba en el intenso calor del universo en sus primeros tiempos, una teor\u00eda carente de par\u00e1metros, donde est\u00e9n presentes todas las respuestas. Todo debe ser contestado a partir de una ecuaci\u00f3n b\u00e1sica.<\/p>\n

\u00bfD\u00f3nde radica el problema?<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Nuestro es tridimensional y no podemos ver otro m\u00e1s all\u00e1… \u00a1si existe!<\/p>\n

El problema est\u00e1 en que la \u00fanica teor\u00eda candidata no tiene conexi\u00f3n directa con el mundo de la observaci\u00f3n, o no lo tiene todav\u00eda si queremos expresarnos con propiedad. La energ\u00eda necesaria para ello, no la tiene ni el nuevo acelerador de part\u00edculas LHC que con sus 14 TeV no llegar\u00eda ni siquiera a vislumbrar esas cuerdas vibrantes de las que tanto se habla.<\/p>\n

La verdad es que, la teor\u00eda que ahora tenemos, el Modelo Est\u00e1ndar, concuerda de manera exacta con todos los datos a bajas energ\u00edas y contesta cosas sin sentido a altas energ\u00edas.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Con sus 20 par\u00e1metros aleatorios (parece que uno de ellos ha sido hallado -el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a>-), el Modelo est\u00e1ndar de la f\u00b4\u00e7isica de part\u00edculas que incluye s\u00f3lo tres de las interacicones fundamentales -las fuerzas nucleares d\u00e9bil y fuerte y el electromagnetismo-, ha dado un buen resultado y a permitido a los f\u00edsicos trabajar ampliamente en el conocimiento del mundo, de la Naturaleza, del Universo. Sin embargo, deja muchas preguntas sin contestar y, lo cierto es que, se necesitan nuevas maneras, nuevas formas, nuevas teor\u00edas que nos lleven m\u00e1s all\u00e1.<\/p>\n

\u00a1Necesitamos algo m\u00e1s avanzado!<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Se ha dicho que la funci\u00f3n de la part\u00edcula de Higgs<\/a> es la de dar masa a las part\u00edculas que conocemos y est\u00e1n incluidas en el Modelo est\u00e1ndar, se nos ha dicho que ha sido encontrada pero, nada se ha dicho de c\u00f3mo \u00e9sta part\u00edcula transmite la masa a las dem\u00e1s. Faltan algunas explicaciones.<\/p>\n

El secreto de todo radica en conseguir la simplicidad: el \u00e1tomo resulto ser complejo lleno de esas infinitesimales part\u00edculas electromagn\u00e9ticas que bautizamos con el nombre de electrones<\/a>, result\u00f3 que ten\u00eda un n\u00facleo que conten\u00eda, a pesar de ser tan peque\u00f1o, casi toda la masa del \u00e1tomo. El n\u00facleo, tan peque\u00f1o, estaba compuesto de otros objetos m\u00e1s peque\u00f1os a\u00fan, los quarks<\/a> que estaban instalados en nubes de otras part\u00edculas llamadas gluones<\/a> y, ahora, queremos continuar profundizando, sospechamos, que despu\u00e9s de los quarks<\/a> puede haber algo m\u00e1s.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u00bfAcaso las part\u00edculas circulan por el campo de Higgs<\/a> y se ven frenadas por \u00e9ste que les adosa la masa?<\/p>\n

Bueno, la idea nueva que surgi\u00f3 es que el espacio entero contiene un campo, el campo de Higgs<\/a>, que impregna el vac\u00edo<\/span> y es el mismo en todas partes. Es decir, <\/span>que si miramos a las estrellas en una noche clara estamos mirando el campo de Higgs<\/a>. Las part\u00edculas influidas por este campo, toman masa. Esto no es por s\u00ed mismo destacable, pues las part\u00edculas pueden tomar energ\u00eda de los campos (gauge<\/a>) de los que hemos comentado, del campo gravitatorio o del electromagn\u00e9tico. Si llevamos un bloque de plomo a lo alto de la Torre Eiffel, el bloque adquirir\u00eda energ\u00eda potencial a causa de la alteraci\u00f3n de su posici\u00f3n en el campo gravitatorio de la Tierra.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Como E=mc2<\/sup>, ese aumento de la energ\u00eda potencial equivale a un aumento de la masa, en este caso la masa del Sistema Tierra-bloque de plomo. Aqu\u00ed hemos de a\u00f1adirle amablemente un poco de complejidad a la venerable ecuaci\u00f3n de Einstein<\/a>. La masa, m, tiene en realidad dos partes. Una es la masa en reposo, m0<\/sub>, la que se mide en el laboratorio cuando la part\u00edcula est\u00e1 en reposo. La part\u00edcula adquiere la otra parte de la masa en virtud de su movimiento (como los protones<\/a> en el acelerador de part\u00edculas, o los muones<\/a>, que aumentan varias veces su masa cuando son lanzados a velocidades cercanas a c) o en virtud de su energ\u00eda potencial de campo. Vemos una din\u00e1mica similar en los n\u00facleos at\u00f3micos. Por ejemplo, si separamos el prot\u00f3n<\/a> y el neutr\u00f3n<\/a> que componen un n\u00facleo de deuterio<\/a>, la suma de las masas aumenta.<\/p>\n

Peor la energ\u00eda potencial tomada del campo de Higgs<\/a> difiere en varios aspectos de la acci\u00f3n de los campos familiares. La masa tomada de Higgs<\/a> es en realidad masa en reposo. De hecho, en la que quiz\u00e1 sea la versi\u00f3n m\u00e1s<\/p>\n

apasionante de la teor\u00eda del campo de Higgs<\/a>, \u00e9ste genera toda la masa en reposo. Otra diferencia es que la cantidad de masa que se traga del campo es distinta para las distintas part\u00edculas.<\/p>\n

Los te\u00f3ricos dicen que las masas de las part\u00edculas de nuestro modelo est\u00e1ndar miden con qu\u00e9 intensidad se acoplan \u00e9stas al campo de Higgs<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

La influencia de Higgs<\/a> en las masas de los quarks<\/a> y de los leptones<\/a>, nos recuerda el descubrimiento por Pieter Zeeman, en 1.896, de la divisi\u00f3n de los niveles de energ\u00eda de un electr\u00f3n<\/a> cuando se aplica un campo magn\u00e9tico al \u00e1tomo. El campo (que representa metaf\u00f3ricamente el papel de Higgs<\/a>) rompe la simetr\u00eda del espacio de la que el electr\u00f3n<\/a> disfrutaba.<\/p>\n

Hasta ahora no tenemos ni idea de que reglas controlan los incrementos de masa generados por el Higgs<\/a> (de ah\u00ed la expectaci\u00f3n creada por el nuevo acelerador de part\u00edculas LHC). Pero el problema es irritante: \u00bfpor qu\u00e9 s\u00f3lo esas masas \u2013Las masas de los W+<\/sup>, W–<\/sup>, y Z\u00ba<\/sup>, y el up, el down, el encanto, el extra\u00f1o, el top y el bottom, as\u00ed como los leptones<\/a> \u2013 que no forman ning\u00fan patr\u00f3n obvio?<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 No dejamos de experimentar para saber cc\u00f3mo es nuestro mundo, la Naturaleza, el Universo que nos acoge<\/p>\n

Las masas van de la del electr\u00f3n<\/a> 0\u20190005 GeV, a la del top, que tiene que ser mayor que 91 GeV. Deber\u00edamos recordar que esta extra\u00f1a idea (el Higgs<\/a>) se emple\u00f3 con mucho \u00e9xito para formular la teor\u00eda electrod\u00e9bil (Weinberg-salam). All\u00ed se propuso el campo de Higgs<\/a> como una forma de ocultar la unidad de las fuerzas electromagn\u00e9ticas y d\u00e9biles. En la unidad hay cuatro part\u00edculas mensajeras sin masa \u2013los W+<\/sup>, W–<\/sup>, Z\u00ba <\/sup>y fot\u00f3n<\/a> que llevan la fuerza electrod\u00e9bil<\/a>. Adem\u00e1s est\u00e1 el campo de Higgs<\/a>, y, r\u00e1pidamente, los W y Z chupan la esencia de Higgs<\/a> y se hacen pesados; el fot\u00f3n<\/a> permanece intacto. La fuerza electrod\u00e9bil<\/a> se fragmenta en la d\u00e9bil (d\u00e9bil porque los mensajeros son muy gordos) y la electromagn\u00e9tica, cuyas propiedades determina el fot\u00f3n<\/a>, carente de masa. La simetr\u00eda se rompe espont\u00e1neamente, dicen los te\u00f3ricos. Prefiero la descripci\u00f3n seg\u00fan la cual el Higgs<\/a> oculta la simetr\u00eda con su poder dador de masa.<\/p>\n

Las masas de los W y el Z se predijeron con \u00e9xito a partir de los par\u00e1metros de la teor\u00eda electrod\u00e9bil. Y las relajadas sonrisas de los f\u00edsicos te\u00f3ricos nos recuerdan que Gerard ^t Hooft y Veltman dejaron sentado que la teor\u00eda entera esta libre de infinitos.<\/p>\n

\"Relatividad<\/div>\n
\n
Relatividad y Gravedad Cu\u00e1ntica. Universidad de Cambridge.<\/div>\n<\/div>\n
Roger Penrose es uno de los nuevos humanistas del siglo que se ha interesado por los problemas de las matem\u00e1ticas, de la f\u00edsica, de la biolog\u00eda, de la psi<\/a>colog\u00eda y de la filosof\u00eda. Siguiendo el modelo de Popper de los tres mundos, ha trabajado sobre la flecha del mundo 1 de la f\u00edsica, al mundo 2 de la conciencia, y del mundo 3 de las matem\u00e1ticas, al mundo 1.<\/div>\n

En esta \u00faltima direcci\u00f3n ha publicado numerosos libros y art\u00edculos, donde aborda la asignatura pendiente de la unificaci\u00f3n de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y la teor\u00eda del campo gravitatorio. El camino que ha seguido Penrose es encontrar una base com\u00fan a ambas.<\/p>\n

Para ello ha introducido dos modelos: los “spin networks” y los “twistors”, el primero discreto, con una m\u00e9trica intr\u00ednseca, no relativista, previo al concepto de espacio, el segundo continuo, con una m\u00e9trica extr\u00ednseca, relativista e inmerso en un espacio-tiempo dado.<\/p>\n

\n

\u00a0Claro que son varias las corrientes que quieren abrirse camino hacia otras f\u00edsicas nuevas.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/p>\n

La teor\u00eda de supercuerdas<\/a><\/a> tiene tantas sorpresas fant\u00e1sticas que cualquiera que investigue en el tema reconoce que est\u00e1 llena de magia. Es algo que funciona con tanta belleza\u2026 Cuando cosas que no encajan juntas e incluso se repelen, si se acerca la una a la otra alguien es capaz de formular un camino mediante el cual, no s\u00f3lo no se rechazan, sino que encajan a la perfecci\u00f3n dentro de ese sistema, como ocurre ahora con la teor\u00eda M<\/a><\/a> que acoge con naturalidad la teor\u00eda de la relatividad<\/a><\/a> general y la teor\u00eda mec\u00e1nico-cu\u00e1ntica; ah\u00ed, cuando eso se produce, est\u00e1 presente la belleza.<\/p>\n

Lo que hace que la teor\u00eda de supercuerdas<\/a><\/a> sea tan interesante es que el marco est\u00e1ndar mediante el cual conocemos la mayor parte de la f\u00edsica es la teor\u00eda cu\u00e1ntica y resulta que ella hace imposible la gravedad. La relatividad<\/a><\/a> general de Einstein<\/a><\/a>, que es el modelo de la gravedad, no funciona con la teor\u00eda cu\u00e1ntica. Sin embargo, las supercuerdas modifican la teor\u00eda cu\u00e1ntica est\u00e1ndar de tal manera que la gravedad no s\u00f3lo se convierte en posible, sino que forma parte natural del sistema; es inevitable para que \u00e9ste sea completo.<\/p>\n

 <\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9 es tan importante encajar la gravedad y la teor\u00eda cu\u00e1ntica? Porque no podemos admitir una teor\u00eda que explique las fuerzas de la naturaleza y deje fuera a una de esas fuerzas. As\u00ed ocurre con el Modelo Est\u00e1ndar que deja aparte y no incluye a la fuerza gravitatoria que est\u00e1 ah\u00ed, en la Naturaleza.<\/p>\n

La teor\u00eda de supercuerdas<\/a><\/a> se perfila como la teor\u00eda que tiene implicaciones si tratamos con las cosas muy peque\u00f1as, en el microcosmos; toda la teor\u00eda de part\u00edculas elementales cambia con las supercuerdas que penetra mucho m\u00e1s; llega mucho m\u00e1s all\u00e1 de lo que ahora es posible.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

La topolog\u00eda es, el estudio de aquellas propiedades de los cuerpos geom\u00e9tricos que permanecen inalteradas por transformaciones continuas. La topolog\u00eda es probablemente la m\u00e1s joven de las ramas cl\u00e1sicas de las matem\u00e1ticas. En contraste con el \u00e1lgebra, la geometr\u00eda y la teor\u00eda de los n\u00fameros, cuyas genealog\u00edas datan de tiempos antiguos, la topolog\u00eda aparece en el siglo diecisiete, con el nombre de analysis situs, \u00e9sto es, an\u00e1lisis de la posici\u00f3n.<\/p>\n

De manera informal, la topolog\u00eda se ocupa de aquellas propiedades de las figuras que permanecen invariantes, cuando dichas figuras son plegadas, dilatadas, contra\u00eddas o deformadas, de modo que no aparezcan nuevos puntos, o se hagan coincidir puntos diferentes. La transformaci\u00f3n permitida presupone, en otras palabras, que hay una correspondencia biun\u00edvoca entre los puntos de la figura original y los de la transformada, y que la deformaci\u00f3n hace corresponder puntos pr\u00f3ximos a puntos pr\u00f3ximos. Esta \u00faltima propiedad se llama continuidad, y lo que se requiere es que la transformaci\u00f3n y su inversa sean ambas continuas: as\u00ed, trabajarnos con homeomorfismos.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

En cuanto a nuestra comprensi\u00f3n del universo a gran escala (galaxias, el Big Bang<\/a><\/a>\u2026), creo que afectar\u00e1 a nuestra idea presente, al esquema que hoy rige y, como la nueva teor\u00eda, el horizonte se ampliar\u00e1 enormemente; el cosmos se presentar\u00e1 ante nosotros como un todo, con un comienzo muy bien definido y un final muy bien determinado.<\/p>\n

Para cuando eso llegue, sabremos lo que es, como se genera y d\u00f3nde est\u00e1n situados los or\u00edgenes de esa \u201cfuerza\u201d, \u201cmateria\u201d, o, \u201cenerg\u00eda\u201d que ahora no sabemos ver para explicar el movimiento de las galaxias o la expansi\u00f3n del espacio mismo.<\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n<\/div>\n

\r\n\t\t\r\n\t\t
<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>hotmail correo<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>[?]<\/a><\/span><\/td><\/tr><\/table><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u00a0Entre los te\u00f3ricos, el casamiento de la relatividad general y la teor\u00eda cu\u00e1ntica es el problema central de la f\u00edsica moderna. A los esfuerzos te\u00f3ricos que se realizan con ese prop\u00f3sito se les llama \u201csupergravedad\u201d, \u201cs\u00fapersimetr\u00eda\u201d, \u201csupercuerdas\u201d \u201cteor\u00eda M\u201d o, en \u00faltimo caso, \u201cteor\u00eda de todo o gran teor\u00eda unificada\u201d. Ah\u00ed tenemos unas matem\u00e1ticas ex\u00f3ticas […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[7],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10005"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10005"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10005\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10005"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10005"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10005"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}