{"id":17260,"date":"2019-10-14T06:03:45","date_gmt":"2019-10-14T05:03:45","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=17260"},"modified":"2019-10-14T05:03:59","modified_gmt":"2019-10-14T04:03:59","slug":"algunos-desarrollos-de-la-fisica-teorica%e2%80%a6son-notables-2","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2019\/10\/14\/algunos-desarrollos-de-la-fisica-teorica%e2%80%a6son-notables-2\/","title":{"rendered":"Algunos desarrollos de la F\u00edsica Te\u00f3rica\u2026Son notables"},"content":{"rendered":"
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\u00a0 S\u00ed, \u00a1tenemos que saber y sabremos!<\/a><\/h2>\n<\/div>\n
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Las Galaxias y\u2026\u00a1La Vida!<\/a><\/div>\n<\/div>\n

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Hasta hace muy pocos a\u00f1os la Gravitaci\u00f3n y la Mec\u00e1nica Cu\u00e1ntica eran dos campos de la F\u00edsica Te\u00f3rica que utilizaban metodolog\u00edas muy distintas y que estaban pr\u00e1cticamente desconectados entre s\u00ed. Por una parte, la interacci\u00f3n gravitatoria est\u00e1 descrita por la Teor\u00eda de la Relatividad General de Einstein<\/a><\/a>, que es una teor\u00eda cl\u00e1sica (es decir, no cu\u00e1ntica) en la que la Gravedad se representa como una propiedad geom\u00e9trica del espacio y del tiempo. Por otro lado, gobierna el mundo de las part\u00edculas at\u00f3micas y subat\u00f3micas. Su generalizaci\u00f3n relativista (la Teor\u00eda Cu\u00e1ntica de Campos) incorpora los principios de la Teor\u00eda Especial Relativista y, junto con el principio gauge<\/a><\/a>, ha permitido construir con extraordinario \u00e9xito el llamado Modelo Est\u00e1ndar de la F\u00edsica de las Part\u00edculas Elementales.<\/p>\n

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\"Resultado<\/p>\n

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La interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica<\/em>, por ejemplo, es la responsable de las fuerzas que controlan la estructura at\u00f3mica, reacciones qu\u00edmicas y todos los fen\u00f3menos electromagn\u00e9ticos. Puede explicar las fuerzas entre las part\u00edculas cargadas, pero al contrario que las interacciones gravitacionales, pueden ser tanto atractivas como repulsivas. Algunas part\u00edculas neutras se desintegran por interacciones electromagn\u00e9ticas. La interacci\u00f3n se puede interpretar tanto como un modelo cl\u00e1sico de fuerzas (ley de Coulomb) como por el intercambio de unos fotones<\/a><\/a> virtuales. Igual que en las interacciones gravitatorias, el hecho de que las interacciones electromagn\u00e9ticas sean de largo alcance significa que tiene una teor\u00eda cl\u00e1sica bien definida dadas por las ecuaciones de Maxwell. La teor\u00eda cu\u00e1ntica de las interacciones electromagn\u00e9ticas se describe con la electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, que es una forma sencilla de teor\u00eda gauge<\/a><\/a>.<\/p>\n

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\"Resultado<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 El electromagnetismo est\u00e1 presente por todo el Universo<\/em><\/p>\n

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La interacci\u00f3n fuerte<\/em> es unas 102<\/sup> veces mayor que la interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica y, como ya se dijo antes, aparece s\u00f3lo entre los hadrones<\/a><\/a> y es la responsable de las fuerzas entre nucleones<\/a><\/a> que confiere a los n\u00facleos de los \u00e1tomos su gran estabilidad. Act\u00faa a muy corta distancia dentro del n\u00facleo (10-15<\/sup> metros) y se puede interpretar como una interacci\u00f3n mediada por el intercambio de mesones<\/a><\/a> virtuales llamados Gluones. Est\u00e1 descrita por una teor\u00eda gauge<\/a><\/a> llamada Cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica.<\/p>\n

Las teor\u00edas gauge<\/a><\/a> explican satisfactoriamente la din\u00e1mica de las interacciones electromagn\u00e9ticas, fuertes y d\u00e9biles en un gran rango de distancias. Sin embargo, a pesar que la Teor\u00eda General de la Relatividad puede formularse como una teor\u00eda gauge<\/a><\/a>, todos los intentos de introducir en ella de manera completamente satisfactoria los principios de la Mec\u00e1nica Cu\u00e1ntica, han fracasado. No obstante, los desarrollos realizados en el marco de la Teor\u00eda de Cuerdas en los \u00faltimos a\u00f1os han dado lugar a una convergencia, al menos metodol\u00f3gica, entre estos dos campos de la F\u00edsica Fundamental.<\/p>\n

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\"Resultado<\/p>\n

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La piedra angular de esta inesperada conexi\u00f3n es la llamada correspondencia gravedad\/teor\u00eda gauge<\/a><\/a>. En su forma m\u00e1s gen\u00e9rica dicha correspondencia afirma que la din\u00e1mica de ciertas teor\u00edas cu\u00e1nticas de campos sin gravedad puede ser descrita por medio de una teor\u00eda gravitatoria en un espacio-tiempo que contiene al menos una dimensi\u00f3n adicional.<\/p>\n

Para poder comprender con claridad los or\u00edgenes y las consecuencias de tan sorprendente relaci\u00f3n entre teor\u00edas tan diferentes, es interesante recordar como fue descubierta en el contexto de la Teor\u00eda de Cuerdas. la Teor\u00eda de cuerdas tiene su origen en los a\u00f1os 60-70 como un intento de describir los hadrones<\/a><\/a> (part\u00edcuals elementales que experimentan interacci\u00f3n fuerte) como estados de una cuerda en movimiento.<\/p>\n

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\"\"\"Resultado<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a1Teor\u00eda<\/strong> de cuerdas! (\u00bf) \u00bfSe podr\u00e1 verificar alg\u00fan d\u00eda?<\/strong><\/p>\n

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La longitud de la cuerda se puede identificar con el tama\u00f1o del hadr\u00f3n<\/a> y ser\u00eda del orden del fermi (10-15<\/sup> metros). Sin embargo, al analizar en detalle el espectro de modos de vibraci\u00f3n de las cuerdas cerradas se descubri\u00f3 que estas contienen una part\u00edcula de esp\u00edn<\/a><\/a> 2 y masa nula\u2026(\u00bfel gravit\u00f3n<\/a><\/a>?) que no se corresponde con ning\u00fan hadr\u00f3n<\/a> y que, en cambio, se identifica de manera natural con el gravit\u00f3n<\/a><\/a> (el cuanto fundamental de la interacci\u00f3n gravitatoria). De esta forma la Teor\u00eda de Cuerdas pas\u00f3 de ser considerada una teor\u00eda de las interacciones fuertes a ser una posible teor\u00eda de unificaci\u00f3n de las cuatro interacciones fundamentales de la Naturaleza a una escala mucho m\u00e1s peque\u00f1a: La longitud de Planck<\/a><\/a> (10-35<\/sup> metros).<\/p>\n

Una consecuencia sorprendente del estudio cu\u00e1ntico de la cuerda es que \u00e9sta debe propagarse en un espacio-tiempo de diez dimensiones. La m\u00e9trica de dicho espacio-tiempo est\u00e1 tambi\u00e9n fuertemente contre\u00f1ida. De hecho, la consistencia mecano-cu\u00e1ntica del movimiento de la cuerda en un espacio curvo impone que la m\u00e9trica de este debe satisfacer unas ecuaciones que,\u00a0 en el l\u00edmite en el que la longitud de la cuerda se considera muy peque\u00f1a, se reducen a las ecuaciones de Einstein<\/a><\/a> de la relatividad<\/a><\/a> general. As\u00ed pues, las ecuaciones fundamentales de la gravedad cl\u00e1sica en diez dimensiones se puede obtener de la din\u00e1mica cu\u00e1ntica de la cuerda.<\/p>\n

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\"Resultado<\/p>\n

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“Seg\u00fan la\u00a0teor\u00eda de cuerdas<\/strong>, las membranas existen en la und\u00e9cima dimensi\u00f3n, en realidad son infinitas. Se dice que cada membrana corresponde a un universo, por ejemplo a nuestro universo le corresponde una membrana y las otras membranas ser\u00edan universos paralelos.”<\/p>\n<\/blockquote>\n

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Denominan Branas y son paredes de dominio en el espacio-tiempo ince-dimensional que corresponden a estados no-perturbativos de la Teor\u00eda de Cuerdas similares a los solitones de las teor\u00edas cu\u00e1nticas de campo. En particular, las denominadas Dp-Branas son objetos que pueden estar extendidos a lo largo de p dimensiones espaciales y una temporal para 0 \u2264 p \u2264 9. Uno puede imagin\u00e1rselas como hiperplanos (p+1)-dimensionales. En particular la D3-Branas est\u00e1n extendidas a lo largo de cuatro dimensiones (tres espaciales y una temporal).<\/p>\n

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\"Imagen\"<\/p>\n

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Claro, todo es pura conjetura (hasta que no sea verificado de forma experimental). Incre\u00edblemente el mundo de las branas es tan colosalmente extra\u00f1o como lo es el invisible “mundo” de las part\u00edculas qu\u00e1nticas, con la salvedad de que, al tratar de objetos a\u00fan m\u00e1s peque\u00f1os, es decir aquellos que posiblemente existan m\u00e1s all\u00e1 de los Quarks, la fascinaci\u00f3n sube de tono al toparnos con un universo de cosas \u201cimposibles\u201d, bueno, mejor alejado de lo que nos dice el sentido com\u00fan que (est\u00e1 visto),\u00a0 no es el mejor de los sentidos.<\/p>\n

Las D-branas aparecen en muchas discusiones modernas relacionadas con las cuerdas (por ejemplo, en la entrop\u00eda<\/a><\/a> de los agujeros negros<\/a><\/a>). Suelen tratarse como si fueran objetos cl\u00e1sicos que yacen dentro del espacio-tiempo completo 1 + 9 (o 1 + 10) dimensiones. La \u201cD\u201d viene de \u201cDirichlet\u201d, por analog\u00eda con el tipo de problema de valor de frontera conocido como un problema de Dirichlet, en el que hay una frontera de g\u00e9nero tiempo sobre la que se especifican datos (seg\u00fan Peter G. Lejeune Dirichlet, un eminente matem\u00e1tico franc\u00e9s que vivi\u00f3 entre 1.805 y 1.859).<\/p>\n

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\n\"Imagen\"<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 No resulta f\u00e1cil para nosotros imaginar el Mundo Brana<\/p>\n

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Las D-Branas son objetos din\u00e1micos que pueden moverse, deformarse y cambiar de estado interno. Una de sus caracter\u00edsticas fundamentales es que este \u00faltimo est\u00e1 caracterizado por un campo gauge<\/a><\/a> que viv3e en su interior. As\u00ed podremos decir que las D-Branas albergan teor\u00edas de gauge<\/a><\/a> en su seno. Esta es una realizaci\u00f3n novedosa de la simetr\u00eda gauge<\/a><\/a> que est\u00e1 en la base de la correspondencia gravedad\/teor\u00eda gauge<\/a><\/a>. Adem\u00e1s, dado que la Teor\u00eda de Cuerdas es una teor\u00eda gravitatoria, cualquier objeto masivo (y en particular las D-Branas) tiene asociado una m\u00e9trica que describe la distorsi\u00f3n gravitatoria del espacio-tiempo en torno a \u00e9l. En el caso de las D-Branas estas m\u00e9tricas son f\u00e1ciles de encontrar y son similares a la cl\u00e1sica soluci\u00f3n de Schwazschild de la relatividad<\/a><\/a> general. En 1997 el joven f\u00edsico argentino Juan Maldacena sugiri\u00f3\u00a0 utilizar esta soluci\u00f3n de gravedad para describir la teor\u00eda gauge<\/a><\/a> que vive en las D-Branas.<\/p>\n

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\u00bfPodr\u00eda ser nuestro universo una membrana flotando en un espacio de m\u00e1s dimensiones, que se rompe muchas veces en un universo circundante? Seg\u00fan una rama de la teor\u00eda de las cuerdas llamada braneword, hay una gran cantidad de dimensiones extra de espacio, y aunque la gravedad puede llegar a salir, nosotros estamos confinados a nuestro propio universo \u201cbrana\u201d, con s\u00f3lo tres dimensiones. Neil Turok, de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, y Paul Steinhardt, de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, EE.UU., han trabajado en c\u00f3mo el Big Bang<\/a><\/a> se podr\u00eda haber provocado cuando nuestro universo se enfrent\u00f3 violentamente con otro. Se repite el enfrentamiento, produciendo un nuevo Big Bang<\/a><\/a> de vez en cuando, por lo que si el modelo del universo c\u00edclico es correcto, el cosmos puede ser inmortal. \u00a1Por imaginar que no quede!<\/p>\n

S\u00f3lo vamos a ser conscientes de dimensiones extra all\u00ed donde inciden directamente sobre las D-brana en la que \u201cvivimos\u201d. M\u00e1s que una imagen de tipo \u201cespacio cociente\u201d que evoca la analog\u00eda de Kaluza-Klein<\/a><\/a> original: El gr\u00e1fico representa un modelo de manguera de un espacio-tiempo de dimensiones m\u00e1s altas de tipo Kaluza-Klein<\/a><\/a>, donde la longitud, o mejor, la dimensi\u00f3n a lo largo de la longitud de la manguera representa el 4-espacio-tiempo normal, y la dimensi\u00f3n alrededor de la manguera representa la dimensi\u00f3n extra \u201cpeque\u00f1as\u201d (quiz\u00e1 escala de Planck). Imaginemos un \u201cser\u201d que habite en este mundo, que rebasa estas dimensiones extra \u201cpeque\u00f1as\u201d, y por ello no es realmente consciente de ellas.<\/p>\n

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\"Resultado<\/p>\n

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En la propuesta de Maldacena de las dos descripciones (gauge<\/a><\/a> y gravitatoria) son duales y complementarias entre s\u00ed. En principio nos puede parecer confusa la afirmaci\u00f3n de que la gravedad juega un papel relevante en la f\u00edsica de la teor\u00eda gauge<\/a><\/a>. En los cursos de f\u00edsica nosm ense\u00f1an que la gravedad es mucho m\u00e1s d\u00e9bil que las otras fuerzas, y que, por lo tanto, su efecto es despreciable salvo a distancias realmente peque\u00f1as o masas realmente grandes. Para resolver esta paradoja hay que tener en cuenta que la gravedad de la que estamos hablando no es la de nuestro universo aproximadamente plano y (posiblemente) con una peque\u00f1a constante cosmol\u00f3gica positiva, sino que se trata de una teor\u00eca auxiliar en m\u00e1s de cuatro dimensiones y con constante cosmol\u00f3gica negativa.<\/p>\n

Para seguir explicando el tema, mucho tendr\u00edamos que escribir. Sin embargo, quede aqu\u00ed esta entrada que, al menos, puede despertar alguna curiosidad en los lectores que, aconsejados por lo le\u00eddo, busquen m\u00e1s sobre el tema que, sin duda alguna, llega a ser fascinante.<\/p>\n

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Fuente: algunos de los p\u00e1rrafos aqu\u00ed insertos, han sido transcritos de un trabajo de Alfonso V Ramallo del DepartAmento de F\u00edsica de Part\u00edculas de la Universidad de Santiago de Compostela.<\/p>\n

PD.<\/p>\n

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\"Resultado\"Resultado<\/p>\n

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\"Resultado\"Resultado<\/p>\n

Aclaraci\u00f3n: Cuando mencionamos una teor\u00eda gauge<\/a><\/a>, lo estamos haciendo de cualquiera de las teor\u00edas cu\u00e1nticas de campos creadas para explicar las interacciones fundamentales. Una teor\u00eda gauge<\/a><\/a> requiere un grupo de simetr\u00eda para los campos y los potenciales (el grupo gauge<\/a><\/a>). En el caso de la electrodin\u00e1mica, el grupo es abeliano, mientras que las teor\u00edas gauge<\/a><\/a> para las interacciones fuertes y d\u00e9biles utilizan grupos no abelianos. Las teor\u00edas gauge<\/a><\/a> no abelianas son conocidas como teor\u00edas de Yang-Mills<\/a><\/a>. esta diferencia expl\u00f1ica por qu\u00e9 la electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica es una teor\u00eda mucho m\u00e1s simple que la cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica<\/a><\/a>, que describe las interacciones fuertes, y la teor\u00eda electrod\u00e9bil, que es la teor\u00eda unificada de las interacciones d\u00e9biles y las electromagn\u00e9ticas. En el caso de la Gravedad Cu\u00e1ntica, el Grupo Gauge es mucho m\u00e1s complicado que los grupos gauge<\/a><\/a> tanto de las interacciones fuertes como de las d\u00e9biles.<\/p>\n

\u00a1La F\u00edsica! \u00a1Qu\u00e9 complejidad!<\/p>\n

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

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<\/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":"

\u00a0 S\u00ed, \u00a1tenemos que saber y sabremos! Las Galaxias y\u2026\u00a1La Vida!   Hasta hace muy pocos a\u00f1os la Gravitaci\u00f3n y la Mec\u00e1nica Cu\u00e1ntica eran dos campos de la F\u00edsica Te\u00f3rica que utilizaban metodolog\u00edas muy distintas y que estaban pr\u00e1cticamente desconectados entre s\u00ed. Por una parte, la interacci\u00f3n gravitatoria est\u00e1 descrita por la Teor\u00eda de la […]<\/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":[6],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/17260"}],"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=17260"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/17260\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=17260"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=17260"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=17260"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}