Su alcance en metros: < 3 x 10-15<\/sup>, se dice que la propiedad de los quarks<\/a> conocida como libertad asint\u00f3tica<\/a> hace que la interacci\u00f3n entre ellos sea d\u00e9bil cuanto mas cerca est\u00e1n los unos de los otros, est\u00e1n confinados con los Gluones en un radio o regi\u00f3n de:\u00a0 r \u00bb \u045bc\/L \u00bb 10-13<\/sup> cm.<\/p>\n Al contrario de las otras fuerzas, esta crece con la distancia, tiene una fuerza relativa de 1041<\/sup>, es la responsable de mantener unidos a los protones<\/a> y neutrones<\/a> en el n\u00facleo at\u00f3mico.<\/p>\n La part\u00edcula portadora de la fuerza es el Glu\u00f3n (Glue en Ingles, es pegamento) que en n\u00famero de ocho,\u00a0 act\u00faa como un espeso pegamento en forma de muelle que, cuanto mas se estira m\u00e1s fuerza genera.<\/p>\n La interacci\u00f3n nuclear fuerte es la mayor, la de m\u00e1s potencia de las cuatro fuerzas fundamentales, es 102<\/sup> veces mayor que la fuerza electromagn\u00e9tica<\/a>, aparece solo entre los hadrones<\/a> ( protones<\/a>, neutrones<\/a>, etc.).\u00a0 Como dijimos al principio, act\u00faa a tan corta distancia como 10-15<\/sup> metros, mediado por los mesones<\/a> virtuales que llamamos gluones<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n Fuerza Nuclear d\u00e9bil:<\/strong><\/p>\n <\/strong>Su alcance es de < 10-15 \u00a0metros, su fuerza relativa de 1028, intervienen en la radiaci\u00f3n radiactiva, ocurre, entre leptones<\/a> (electrones<\/a>, muones<\/a>, tau<\/a> y los correspondientes neutrinos<\/a> asociados) y en la desintegraci\u00f3n de los hadrones<\/a>, la desintegraci\u00f3n beta<\/a> de las part\u00edculas y n\u00facleos.\u00a0 Esta mediada por el intercambio de part\u00edculas virtuales, llamadas bosones<\/a> vectoriales intermediarios: en este caso, las part\u00edculas W+, W- \u00a0y\u00a0 Z\u00b0.\u00a0 Esta interacci\u00f3n se describe por la teor\u00eda electrod\u00e9bil que la unifica con las interacciones electromagn\u00e9ticas.<\/p>\n Las interacciones electromagn\u00e9ticas:<\/strong><\/p>\n <\/strong>Tiene un alcance infinito, su fuerza relativa es de 1039<\/sup>, es la responsable de las fuerzas que controlan la estructura at\u00f3mica, reacciones qu\u00edmicas y todos los fen\u00f3menos electromagn\u00e9ticos.\u00a0 Unen los \u00e1tomos para formar mol\u00e9culas, propaga la luz, las ondas de radio y otras formas de energ\u00edas.<\/p>\n Puede explicar las fuerzas entre las part\u00edculas cargadas, pero al contrario de las interacciones gravitacionales, puede ser tanto atractiva como repulsiva.<\/p>\n Algunas part\u00edculas neutras se desintegran por interacciones electromagn\u00e9ticas.\u00a0 La interacci\u00f3n se puede interpretar tanto como un campo cl\u00e1sico de fuerzas (ley de Coulomb) como por el intercambio de unos fotones<\/a> virtuales.<\/p>\n Igual que en las interacciones gravitatorias, el hecho de que las interacciones electromagn\u00e9ticas sean de largo alcance significa que tienen una teor\u00eda cl\u00e1sica bien definida dada por las ecuaciones de Maxwell.<\/p>\n La teor\u00eda cu\u00e1ntica de las interacciones electromagn\u00e9ticas, se describen con la electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, que es una forma sencilla de teor\u00eda gauge<\/a>.*<\/a><\/p>\n La interacci\u00f3n gravitacional:<\/strong><\/p>\n La interacci\u00f3n gravitacional, conocida como la fuerza de gravedad, es unas 1040<\/sup> veces m\u00e1s d\u00e9bil que la interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica,\u00a0 es la m\u00e1s d\u00e9bil de todas las fuerzas de la naturaleza.<\/p>\n Su alcance, como el de la fuerza electromagn\u00e9tica<\/a>, es infinito, y su fuerza relativa es de 1.\u00a0 Su funci\u00f3n es actuar entre los cuerpos masivos sobre los que ejerce una fuerza atractiva en funci\u00f3n de sus masas y de las distancias que los separa, mantienen unidos los planetas alrededor del Sol, las estrellas en las Galaxias, y nuestros pies pegados a la superficie de la Tierra.<\/p>\n La interacci\u00f3n puede ser comprendida utilizando un campo cl\u00e1sico en el que la intensidad de la fuerza disminuye con el cuadrado de la distancia entre los cuerpos interaccionantes (Ley de Newton<\/a>).<\/p>\n El hipot\u00e9tico cuanto de gravitaci\u00f3n, el bos\u00f3n<\/a> denominado gravit\u00f3n<\/a>, es tambi\u00e9n un concepto \u00fatil en algunos contextos.\u00a0 En la escala at\u00f3mica, la fuerza gravitacional<\/a> es despreciablemente d\u00e9bil, pero a escala cosmol\u00f3gica, donde las masas son enormes, es inmensamente importante para mantener el equilibrio entre los componentes del Universo.<\/p>\n Sin la fuerza de Gravedad, el Universo ser\u00eda un completo caos, todos los planetas, estrellas y dem\u00e1s objetos cosmol\u00f3gicos estar\u00edan vagando sin rumbo por el vac\u00edo estelar y las colisiones ser\u00edan lo cotidiano.<\/p>\n Debido a que las interacciones gravitacionales son de largo alcance, hay una teor\u00eda macrosc\u00f3pica bien definida, que es la relatividad<\/a> general de Einstein<\/a>.<\/p>\n Por el momento, no hay teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad que sea satisfactoria.\u00a0 Es posible que la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>, en su versi\u00f3n m\u00e1s avanzada, conocida como teor\u00eda M<\/a>, de Edward Witten, nos pueda dar una teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad que sea consistente y nos explique cuestiones que ahora no tienen respuestas.<\/p>\n Estas\u00a0 cuatro fuerzas fundamentales que acabo de describir para todos ustedes, son las fuerzas que rigen en nuestro Universo.\u00a0 Son las fuerzas que interaccionan con toda la materia y el comportamiento de \u00e9sta viene dado por dichas interacciones.\u00a0 El universo es como es, porque las fuerzas son las que son, si alguna de estas fuerzas, fueran m\u00ednimamente distintas, si la carga o la masa del electr\u00f3n<\/a> variaran solo una millon\u00e9sima, el Universo ser\u00eda otro muy distinto y, seguramente, nosotros no estar\u00edamos aqu\u00ed para contarlo.<\/p>\n Todo el conjunto est\u00e1 sometido a un equilibrio que, entre otras cuestiones, hizo posible la existencia de vida inteligente en nuestro Universo, al menos, que sepamos, en un planeta insignificante, de un sistema solar insignificante situado en la periferia de una de los cientos de miles de millones de Galaxias que pueblan el Universo.\u00a0 Estad\u00edsticamente hablando, ser\u00eda casi imposible que no existieran otros muchos planetas, en otros sistemas solares, ocupados por seres inteligentes similares o distintos a nosotros.\u00a0 El problema est\u00e1 en que podamos coincidir en el tiempo y en que podamos, de alguna manera, vencer las distancias que nos separan.<\/p>\n Hay que pensar en las especies que a lo largo de millones de a\u00f1os se han extinguidos en nuestro planeta.\u00a0 Hace ahora algo m\u00e1s de 65 millones de a\u00f1os que se extinguieron los Dinosaurios que, reinaron en nuestro planeta durante 150 millones de a\u00f1os.\u00a0 Podemos decir entonces que, nuestra especie, es una reci\u00e9n llegada al planeta y, aunque es la primera (as\u00ed parece ser) que tiene conciencia de ser y algo de “racionalidad”, no sabemos por cuanto tiempo estaremos aqu\u00ed, si nos extinguiremos antes de tener la oportunidad o los medios de contactar con otras inteligencias, o si nuestra manera de ser, no nos lleva a la autodestrucci\u00f3n. Pero somos j\u00f3venes, nuestra presencia m\u00e1s rudimentaria en el planeta (el origen) data de s\u00f3lo 3 millones de a\u00f1os.<\/p>\n De todas las maneras estamos obligados a continuar avanzando en el conocimiento del Universo, de las fuerzas que lo rigen y de la materia y el espacio que lo conforma.\u00a0 En tal empresa est\u00e1n ocupados muchos equipos de cient\u00edficos, son f\u00edsicos y matem\u00e1ticos, Astr\u00f3nomos y Astrof\u00edsicos, Cosm\u00f3logos y otros m\u00e1s que tratan de desvelar los secretos muy bien guardados de la naturaleza.<\/p>\n Es preciso encontrar una teor\u00eda unificada de todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza que incorpore una especie de supersimetr\u00eda<\/a> que permita, unificar por fin, la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica con la relatividad<\/a> general (el Universo de lo muy peque\u00f1o con el Universo de lo muy grande), el mundo del \u00e1tomo con el mundo de las Galaxias.<\/p>\n Esa teor\u00eda puede ser la supercuerdas que est\u00e1 situada en una escala de longitud de unos 10-35<\/sup> metros y, como distancias muy cortas est\u00e1n asociadas a energ\u00edas muy altas, tienen una escala de energ\u00eda de 1019<\/sup> GeV, que est\u00e1 muy por encima de la energ\u00eda que cualquier acelerador de part\u00edculas, en la actualidad, pueda alcanzar, o que con la tecnolog\u00eda actual, podamos construir.<\/p>\n Las cuerdas asociadas con los bosones<\/a> s\u00f3lo son consistentes como teor\u00edas cu\u00e1nticas en un espacio-tiempo de 26 dimensiones; aquellas asociadas con las fermiones<\/a> s\u00f3lo lo son en un espacio-tiempo de 10 dimensiones.\u00a0 Se piensa que las cuatro dimensiones microsc\u00f3picas surgen por un mecanismo de Kaluza – Klein, estando las restantes dimensiones “enrolladas”, “compactificadas” para ser muy peque\u00f1as.<\/p>\n Una de las caracter\u00edsticas m\u00e1s atractivas de la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> es que dan lugar a part\u00edculas de esp\u00edn<\/a> 2, que son identificadas con los gravitones<\/a> (no encontrados a\u00fan).\u00a0 Por tanto, una teor\u00eda de supercuerdas<\/a> autom\u00e1ticamente contiene una teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad (se unen la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica de Planck, con la relatividad<\/a> general de Einstein<\/a>).<\/p>\n Se piensa que las supercuerdas est\u00e1n libres de infinitos que no pueden ser eliminados por renormalizaci\u00f3n, que plagan todos los intentos de construir una teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos que incorpore la gravedad.\u00a0 Hay algunas evidencias de que la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> esta libre de estos infinitos, pero no tenemos a\u00fan una prueba definitiva.<\/p>\n Aunque no hay evidencia directa de las supercuerdas, algunas de sus caracter\u00edsticas son compatibles con los hechos experimentales observados en las part\u00edculas elementales, como la posibilidad de que las part\u00edculas no respeten paridad, lo que en efecto ocurre en las interacciones d\u00e9biles.<\/p>\n La cuerda se presenta para reemplazar la idea de part\u00edcula elemental puntual (usada en teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos) por una l\u00ednea o trozo que se puede dividir en dos iguales, o un lazo (una cuerda cerrada).\u00a0 Los estados de una part\u00edcula pueden ser producidos por ondas estacionarias a lo largo de esta cuerda.\u00a0 La combinaci\u00f3n de la teor\u00eda de cuerdas y la supersimetr\u00eda<\/a> da lugar a la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>.<\/p>\n \u00bfPor qu\u00e9 cuerdas?<\/strong><\/p>\n “La teor\u00eda de cuerdas es f\u00edsica del siglo XXI,\u00a0 que cay\u00f3 accidentalmente en el siglo XX.”<\/p>\n <\/em>Edward\u00a0 Witten<\/p>\n<\/blockquote>\n Edward Witten, del Instituto para Estudios Avanzados de Princeton,\u00a0 New Jersey, domina el mundo de la f\u00edsica te\u00f3rica.\u00a0 Podr\u00edamos decir que Witten, es el que tira del pelot\u00f3n, el m\u00e1s brillante f\u00edsico de altas energ\u00edas, que marca las tendencias actuales en la comunidad cient\u00edfica de la f\u00edsica te\u00f3rica y el que ha sido capaz de plantear, la versi\u00f3n m\u00e1s moderna de la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>, conocida como teor\u00eda M<\/a><\/p>\n Algunos se han atrevido a compararlo con Einstein<\/a>.\u00a0 Ha ganado la medalla Field de 1.990, una especie de Premio N\u00f3bel de las matem\u00e1ticas.\u00a0 Dice su mujer (tambi\u00e9n f\u00edsico de profesi\u00f3n), que Witten permanece sentado con la mirada perdida en el Horizonte a trav\u00e9s de una ventana, manipulando y reordenando grandes conjuntos de complejas ecuaciones en su mente.\u00a0 Su esposa se\u00f1ala: “Nunca hace c\u00e1lculos excepto en su mente.\u00a0 Yo llenar\u00eda p\u00e1ginas con c\u00e1lculos antes de llegar a comprender lo que esta haciendo.\u00a0 Pero Edward s\u00f3lo se sienta para calcular un signo menos, o un factor dos”.\u00a0 Witten dice: “La mayor\u00eda de las personas que no han estudiado f\u00edsica probablemente piensan que lo que hacen los f\u00edsicos es cuesti\u00f3n de c\u00e1lculos incre\u00edblemente complicados, pero eso no es realmente lo esencial.\u00a0 Lo esencial es que la f\u00edsica trata de conceptos, busca comprender los conceptos, los principios mediante los cuales opera el mundo, el Universo”.<\/p>\n As\u00ed que E. Witten se ha enfrascado en la nada f\u00e1cil tarea de unir la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica con la Gravedad mediante la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> que, seg\u00fan \u00e9l, nos puede incluso descubrir, el instante mismo de la creaci\u00f3n.\u00a0\u00a0 El aspecto clave de esta teor\u00eda, el factor que le da su potencia tanto como su unicidad, es su geometr\u00eda inusual.\u00a0\u00a0 Las cuerdas (como ya dije antes), pueden vibrar autoconsistentemente s\u00f3lo en 10 y 26 dimensiones.<\/p>\n La esencia de la teor\u00eda de cuerdas consiste en que puede explicar la naturaleza de la materia y del espacio-tiempo; es decir, la naturaleza del Universo entero.\u00a0 Esta teor\u00eda responde a una serie de cuestiones enigm\u00e1ticas acerca de las part\u00edculas, tales como porqu\u00e9 existen tantas en la naturaleza.\u00a0\u00a0 Cuanto m\u00e1s profundamente sondeamos en la naturaleza de las part\u00edculas subat\u00f3micas, m\u00e1s part\u00edculas aparecen.\u00a0 Existen varios centenares de ellas, y sus propiedades llenan vol\u00famenes y vol\u00famenes.\u00a0 Incluso con el Modelo Est\u00e1ndar tenemos un desconcertante n\u00famero de “part\u00edculas elementales”.\u00a0\u00a0 La teor\u00eda de cuerdas responde a esta pregunta porque la cuerda, alrededor de 100 trillones de veces m\u00e1s peque\u00f1a que un prot\u00f3n<\/a>, esta vibrando; cada modo de vibraci\u00f3n representa una resonancia o part\u00edcula distinta.\u00a0 La cuerda es tan incre\u00edblemente peque\u00f1a que, a cierta distancia, una resonancia de una cuerda y una part\u00edcula son indistinguibles.\u00a0 Solo cuando ampliamos de alguna forma la part\u00edcula podemos ver que no es en absoluto un punto, sino un modo de una cuerda vibrante.<\/p>\n Seg\u00fan la teor\u00eda de cuerdas, la materia no es nada m\u00e1s que las armon\u00edas creadas por cuerdas vibrantes.\u00a0\u00a0 Del mismo modo que se puede componer un n\u00famero infinito de armon\u00edas para el viol\u00edn, puede construirse un n\u00famero infinito de formas de materia a partir de cuerdas vibrantes.\u00a0\u00a0 Esto explica la riqueza de las part\u00edculas en la naturaleza.\u00a0 An\u00e1logamente, las leyes de la f\u00edsica pueden ser comparadas a las leyes de la armon\u00eda permitida en la cuerda.\u00a0 El propio Universo, compuesto de innumerables cuerdas vibrantes, ser\u00eda entonces comparable a una sinfon\u00eda.<\/p>\n La teor\u00eda de cuerdas explica la naturaleza de las part\u00edculas y del espacio-tiempo.\u00a0 Cuando una cuerda se mueve en el espacio-tiempo, ejecuta un conjunto de complicados movimientos.\u00a0 La cuerda puede, a su vez, romperse en cuerdas m\u00e1s peque\u00f1as o colisionar con otras cuerdas para formar cuerdas m\u00e1s largas.\u00a0\u00a0 El punto clave es que todas estas correcciones cu\u00e1nticas o diagramas cerrados son finitos y calculables.\u00a0\u00a0 Esta es la primera teor\u00eda cu\u00e1ntica de la Gravedad en la historia de la f\u00edsica que tiene correcciones cu\u00e1nticas finitas.\u00a0 (Recordemos que todas las teor\u00edas previas conocidas – incluyendo la teor\u00eda original de Einstein<\/a>, la de Kaluza-Klein<\/a> y la teor\u00eda de Supergravedad – fallaban en este criterio clave.)<\/p>\n Lazos<\/strong><\/p>\n En la teor\u00eda de cuerdas, la fuerza gravitatoria se representa mediante el intercambio de cuerdas cerradas, que barren tubos en el espacio – tiempo.\u00a0\u00a0 Incluso si usamos una serie infinita de diagramas con un gran n\u00famero de agujeros, nunca aparecen infinitos en la teor\u00eda, d\u00e1ndonos una teor\u00eda de gravedad cu\u00e1ntica.<\/p>\n Cuando se calcularon por primera vez las ligaduras que impone la cuerda sobre el espacio – tiempo, los f\u00edsicos quedaron sorprendidos al descubrir que las ecuaciones de Einstein<\/a> emerg\u00edan de la cuerda.\u00a0\u00a0\u00a0 Esto era notable; sin suponer ninguna de las ecuaciones de Einstein<\/a> los f\u00edsicos asombrados descubr\u00edan que ellas emerg\u00edan de la teor\u00eda de cuerdas como por encanto.\u00a0\u00a0 Las ecuaciones de Einstein<\/a> ya no resultaban ser fundamentales; pod\u00edan derivarse de la teor\u00eda de cuerdas de la que formaban parte.\u00a0 Einstein<\/a> pensaba que la geometr\u00eda por s\u00ed sola explicar\u00eda un d\u00eda todas las propiedades de la materia, para \u00e9l la materia era solo un nudo o vibraci\u00f3n del espacio-tiempo, ni m\u00e1s ni menos.\u00a0\u00a0 Los f\u00edsicos cu\u00e1nticos, por el contrario, pensaban de manera distinta a la de Einstein<\/a>, es decir, que el tensor m\u00e9trico<\/a> de Riemann-Einstein<\/a> pod\u00eda convertirse en un gravit\u00f3n<\/a>, el paquete discreto de energ\u00eda que transporta la fuerza gravitatoria y, en este preciso punto, aparece la cuerda,\u00a0 que seg\u00fan todos los indicios, puede ser el “eslab\u00f3n perdido” entre la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y la relatividad<\/a> general, el que permita la unificaci\u00f3n entre ambas teor\u00edas de manera natural y complete el circulo de una teor\u00eda de “todo” que explique el Universo, la materia y el espacio – tiempo con todas sus constantes universales y las fuerzas de la naturaleza que lo rigen todo.<\/p>\n La teor\u00eda de cuerdas, por consiguiente, es suficientemente rica para explicar todas las leyes fundamentales de la naturaleza.\u00a0 Partiendo de una simple teor\u00eda de una cuerda vibrante, uno puede extraer la teor\u00eda de Einstein<\/a>, la teor\u00eda de Kaluza-Klein<\/a>, la Supergravedad, el Modelo Est\u00e1ndar e incluso una teor\u00eda GUT (Gran Teor\u00eda Unificada).\u00a0 Parece un milagro que, partiendo de unos argumentos puramente geom\u00e9tricos acerca de una cuerda, se pueda desarrollar totalmente por derivaci\u00f3n la f\u00edsica de los \u00faltimos dos mil a\u00f1os.\u00a0\u00a0 Todas las teor\u00edas discutidas hasta ahora est\u00e1n incluidas autom\u00e1ticamente en la teor\u00eda de cuerdas.<\/p>\n En 1.984, John Schwarz del Instituto Tecnol\u00f3gico de California y su colaborador Michael Green del Queen Mary’s Collage de Londres, demostraron que la teor\u00eda de cuerdas pod\u00eda ser autoconsistente, lo que desencaden\u00f3 una carrera de los f\u00edsicos m\u00e1s j\u00f3venes para resolver esta teor\u00eda.<\/p>\n El concepto de \u00f3rbitas, por ejemplo, se da repetidamente en la naturaleza en diferentes variaciones; desde la obra de Cop\u00e9rnico, las \u00f3rbitas han proporcionado un tema esencial que se repite constantemente a lo largo de la naturaleza en diferentes variaciones, desde las Galaxias m\u00e1s grandes hasta los \u00e1tomos y los m\u00e1s diminutas part\u00edculas subat\u00f3micas, tanto las unas como las otras describen \u00f3rbitas en su deambular por el espacio.\u00a0 De manera an\u00e1loga, los campos de Faraday se han mostrado como uno de los temas favoritos de la naturaleza.\u00a0 Los campos pueden describir el magnetismo de la naturaleza de las galaxias y la gravitaci\u00f3n, o pueden describir la teor\u00eda electromagn\u00e9tica de Maxwell, la teor\u00eda m\u00e9trica de Riemann – Einstein<\/a>, los campos de Yang – Mills encontrados en el Modelo Est\u00e1ndar y, as\u00ed todas las formas conocidas de materia y energ\u00eda han sido expresadas en t\u00e9rminos de teor\u00eda de campos.\u00a0 Las estructuras, entonces, como los temas y variaciones en una sinfon\u00eda, son repetidas constantemente.<\/p>\n \u00bfPero las cuerdas? Las cuerdas no parecen ser una estructura preferida por la naturaleza en el dise\u00f1o de los cielos.\u00a0 No vemos cuerdas en el espacio exterior.\u00a0 De hecho no los vemos por ninguna parte.<\/p>\n Un momento de reflexi\u00f3n, sin embargo, revelar\u00e1 que la naturaleza ha reservado un papel especial a las cuerdas, como un ladrillo b\u00e1sico para otras formas.\u00a0\u00a0 Por ejemplo, la caracter\u00edstica esencial de la vida en el planeta Tierra es la mol\u00e9cula de A D N similar a una cuerda, que contiene la informaci\u00f3n compleja y el c\u00f3digo de la propia vida.\u00a0\u00a0 Para construir la materia de la vida, tanto como la materia subat\u00f3mica, las cuerdas parecen ser la respuesta perfecta.\u00a0 En ambos casos, queremos encerrar una gran cantidad de informaci\u00f3n en una estructura reproducible y relativamente simple.\u00a0 La caracter\u00edstica distintiva de una cuerda es que es una de la forma m\u00e1s compacta de almacenar grandes cantidades de datos de un modo en que la informaci\u00f3n pueda ser replicada.<\/p>\n Para los seres vivos la naturaleza utiliza la doble cadena de la mol\u00e9cula de A D N, que se separa y forma copias duplicadas de cada una de ellas.\u00a0\u00a0 Nuestros cuerpos tambi\u00e9n contienen millones de millones de cadenas de prote\u00ednas, formadas de ladrillos de amino\u00e1cidos.\u00a0 Nuestro cuerpo, en cierto sentido, puede ser considerado como una enorme colecci\u00f3n de cuerdas: mol\u00e9culas de prote\u00ednas que revisten nuestros huesos.\u00a0 Sin embargo, nadie pueda dar una explicaci\u00f3n de nuestro entendimiento, de la inteligencia que se crea y que llevamos con nosotros desde el mismo momento del nacimiento, est\u00e1 ah\u00ed presente, a la espera de que se la despierte, es la inteligencia dormida y evolucionada por el conocimiento de las cosas.\u00a0 La conciencia de SER a la que llamamos Alma, y, que de alguna manera, es inmortal, ya que, lo que sabemos lo cedemos y lo dejamos aqu\u00ed para los que nos siguen en la tarea emprendida por la Humanidad desde que, en el preciso momento, en que surgi\u00f3 aquella primera c\u00e9lula original que fue capaz de dividirse para replicarse as\u00ed misma, se dio el primer paso para el nacimiento de la vida en nuestro planeta.\u00a0 Pero esa es otra cuesti\u00f3n que, ser\u00e1 tratada en otro pr\u00f3ximo trabajo, ahora volvamos al tema de la teor\u00eda de cuerdas de la f\u00edsica.<\/p>\n En la d\u00e9cada de los noventa, se cre\u00f3 una versi\u00f3n de mucho \u00e9xito de la teor\u00eda de cuerdas.\u00a0 Sus autores, los f\u00edsicos de Princeton David Gross, Emil Martinec, Jeffrey Harvey y Ryan Rohn, a quienes se dio en llamar el cuarteto de cuerdas de Princeton.<\/span><\/strong><\/p>\n <\/strong>El de m\u00e1s edad de los cuatro, David Gross, hombre de temperamento imperativo, es temible en los seminarios cuando al final de la charla, en el tiempo de preguntas, con su inconfundible vozarr\u00f3n dispara certeros e inquisidoras preguntas al ponente.\u00a0 Lo que resulta sorprendente es el hecho de que, sus preguntas dan normalmente en el clavo.<\/p>\n Gross y sus colegas propusieron lo que se denomina la cuerda heter\u00f3tica.\u00a0 Hoy d\u00eda, todas las variedades de teor\u00edas tipo Kaluza – Klein que se propusieron en el pasado, es precisamente la cuerda heter\u00f3tica la que tiene mayor potencial para unificar todas las leyes de la naturaleza en una teor\u00eda.\u00a0 Gross cree que la teor\u00eda de cuerdas resuelve el problema de construir la propia materia a partir de la geometr\u00eda de la que, emergen las part\u00edculas de materia y tambi\u00e9n la Gravedad en presencia de las otras fuerzas de la naturaleza.<\/p>\n Es curioso constatar que, si abandonamos la teor\u00eda de la Gravedad de Einstein<\/a> como una vibraci\u00f3n de la cuerda, entonces la teor\u00eda se vuelva inconsistente e in\u00fatil.\u00a0 Esta, de hecho, es la raz\u00f3n por la que Witten se sinti\u00f3 atra\u00eddo inicialmente hacia la teor\u00eda de cuerdas.\u00a0 En 1.982, ley\u00f3 un art\u00edculo de revisi\u00f3n de John Schwarz y quedo sorprendido al darse cuenta de que la gravedad emerge de la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> a partir solamente de los requisitos de auto consistencia.\u00a0 Recuerda que fue “la mayor excitaci\u00f3n intelectual de mi vida”.<\/p>\n Gross se siente satisfecho pensando que Einstein<\/a>, si viviera, disfrutar\u00eda con la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> que s\u00f3lo es v\u00e1lida si incluye su propia teor\u00eda de la relatividad<\/a> general y, amar\u00eda el hecho de que la belleza y la simplicidad de esa teor\u00eda proceden en \u00faltima instancia de un principio geom\u00e9trico, cuya naturaleza exacta es a\u00fan desconocida.<\/p>\n Witten llega incluso a decir que “todas las ideas realmente grandes en la f\u00edsica, son retornos de la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>”.\u00a0 Con esto, \u00e9l quiere decir que todos los grandes avances en f\u00edsica te\u00f3rica est\u00e1n incluidos en la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>.\u00a0 Incluso afirma que el hecho de que la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> fue “un accidente del desarrollo intelectual en el Planeta Tierra, ocurrido antes de su tiempo”. Y, contin\u00faa diciendo: “En alguna parte en el espacio exterior, otras civilizaciones en el Universo, pudieron haber descubierto primero la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> y derivado de ella la teor\u00eda de la relatividad<\/a> general que lleva dentro”.<\/p>\n La cuerda heter\u00f3tica de Gross y sus colegas, consiste en una cuerda cerrada que tiene dos tipos de vibraciones, en el sentido de las agujas del reloj y en sentido contrario, que son tratadas de forma diferente.\u00a0 Las vibraciones en el sentido de las agujas del reloj viven en un espacio de diez dimensiones.\u00a0 Las vibraciones de sentido contrario viven en un espacio de veintis\u00e9is dimensiones, de las que diecis\u00e9is han sido compactificadas. (Lo mismo ocurr\u00eda en la teor\u00eda de la quinta dimensi\u00f3n de Kaluza – Klein, donde la quinta dimensi\u00f3n estaba compactificada curv\u00e1ndose en un c\u00edrculo en el l\u00edmite de Planck).<\/p>\n La cuerda heter\u00f3tica debe su nombre al hecho de que las vibraciones en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario viven en dos dimensiones diferentes pero se combinan para producir una sola teor\u00eda de supercuerdas<\/a>.\u00a0 Esta es la raz\u00f3n de que se denomine seg\u00fan la palabra griega heterosis<\/span><\/strong>, que significa “vigor hibrido”.<\/p>\n El espacio compactificado de diecis\u00e9is dimensiones es el m\u00e1s interesante.\u00a0 Cuando fue analizado por el “cuarteto de cuerda” de Princeton (Gross y su equipo), descubrieron que contiene una simetr\u00eda de enormes dimensiones, denominada E (8) \u00d7 E (8), que es mucho mayor que cualquier simetr\u00eda GUT que se hubiese intentado jam\u00e1s, esta simetr\u00eda es mucho mayor que el grupo de simetr\u00eda que aparece en el Modelo Est\u00e1ndar, dado por SU(3) \u00d7 SU(2) \u00d7 U(1) que es un subconjunto de la anterior donde est\u00e1 acomodado tambi\u00e9n (dada su amplitud) el Modelo Est\u00e1ndar.<\/p>\n \n Las leyes de la f\u00edsica se simplifican en dimensiones m\u00e1s altas.<\/strong><\/p>\n <\/strong>En este caso,\u00a0 en el espacio 26-dimensional de las vibraciones de sentido contrario a las agujas del reloj de la cuerda heter\u00f3tica que tiene espacio suficiente para explicar todas las simetr\u00edas encontradas en la teor\u00eda de Einstein<\/a> y en la teor\u00eda cu\u00e1ntica.\u00a0 As\u00ed, por primera vez, la geometr\u00eda pura ha dado una simple explicaci\u00f3n de por qu\u00e9 el mundo subat\u00f3mico deber\u00eda exhibir necesariamente ciertas simetr\u00edas que emergen del enrollamiento del espacio de m\u00e1s dimensiones: Las simetr\u00edas del dominio subat\u00f3mico no son sino remanentes de la simetr\u00eda del espacio de m\u00e1s dimensiones.<\/p>\n Esto significa que la belleza y simetr\u00edas encontradas en la naturaleza pueden ser rastreadas en \u00faltima instancia hasta el espacio multidimensional.\u00a0 Por ejemplo, los copos de nieve crean bellas figuras hexagonales, ninguna de las cuales es exactamente igual a otra, han heredado sus estructuras de las formas en que sus mol\u00e9culas han sido dispuestas geom\u00e9tricamente, determinada b\u00e1sicamente por las cortezas electr\u00f3nicas de estas mol\u00e9culas, que a su vez nos llevan de nuevo a las simetr\u00edas rotacionales de la teor\u00eda cu\u00e1ntica, dadas por O (3).<\/p>\n Podemos concluir diciendo que, las simetr\u00edas que vemos a nuestro alrededor, desde un arco iris a las flores y a los cristales, pueden considerarse en \u00faltima instancia como manifestaciones de fragmentos de la teor\u00eda decadimensional original. Riemann y Einstein<\/a> hab\u00edan confiado en llegar a una comprensi\u00f3n geom\u00e9trica de por qu\u00e9 las fuerzas pueden determinar el movimiento y la naturaleza de la materia.<\/p>\n Dado el enorme poder de sus simetr\u00edas, no es sorprendente que la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> sea radicalmente diferente de cualquier otro tipo de f\u00edsica.\u00a0 De hecho, fue descubierta casi por casualidad.\u00a0 Muchos f\u00edsicos han comentado que si este accidente fortuito no hubiese ocurrido, entonces la teor\u00eda no se hubiese descubierto hasta bien entrado el siglo XXI.\u00a0 Esto es as\u00ed porque supone una neta desviaci\u00f3n de todas las ideas ensayadas en este siglo.\u00a0 No es una extensi\u00f3n natural de tendencias y teor\u00edas populares en este siglo que ha pasado; permanece aparte.<\/p>\n Por el contrario, la teor\u00eda de la relatividad<\/a> general de Einstein<\/a> tuvo una evoluci\u00f3n normal y l\u00f3gica.\u00a0 En primer lugar, su autor, postula el principio de equivalencia.\u00a0 Luego reformul\u00f3 este principio f\u00edsico en las matem\u00e1ticas de una teor\u00eda de campos de la gravitaci\u00f3n basada en los campos de Faraday y en el tensor m\u00e9trico<\/a> de Riemann.\u00a0 M\u00e1s tarde llegaron las “soluciones cl\u00e1sicas”, tales como el agujero negro<\/a> y el Big Bang<\/a>.\u00a0 Finalmente, la \u00faltima etapa es el intento actual de formular una teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad.\u00a0 Por lo tanto, la relatividad<\/a> general sigui\u00f3 una progresi\u00f3n l\u00f3gica, desde un principio f\u00edsico a una teor\u00eda cu\u00e1ntica.<\/p>\n Geometr\u00eda \u2192teor\u00eda de campos \u2192 teor\u00eda cl\u00e1sica \u2192 teor\u00eda cu\u00e1ntica<\/strong><\/p>\n Contrariamente, la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> ha estado evolucionando hacia atr\u00e1s desde su descubrimiento accidental en 1.968.\u00a0 Esta es la raz\u00f3n de que nos parezca extra\u00f1a y poco familiar, estamos a\u00fan buscando un principio f\u00edsico subyacente, la contrapartida del principio de equivalencia de Einstein<\/a>.<\/p>\n La teor\u00eda naci\u00f3 casi por casualidad en 1.968 cuando dos j\u00f3venes f\u00edsicos te\u00f3ricos, Gabriel Veneziano y Mahiko Suzuki, estaban hojeando independientemente libros de matem\u00e1ticas, fig\u00farense ustedes que, estaban buscando funciones matem\u00e1ticas que describieran las interacciones de part\u00edculas fuertemente interactivas.\u00a0 Mientras estudiaban en el CERN, el Centro Europeo de F\u00edsica Te\u00f3rica en Ginebra, Suiza, tropezaron independientemente con la funci\u00f3n beta de Euler, una funci\u00f3n matem\u00e1tica desarrollada en el S. XIX por el matem\u00e1tico Leonhard Euler.\u00a0 Se quedaron sorprendidos al descubrir que la funci\u00f3n beta de Euler ajustaba casi todas las propiedades requeridas para describir interacciones fuertes de part\u00edculas elementales.<\/p>\n Seg\u00fan he le\u00eddo, durante un almuerzo en el Lawrence Berkeley Laboratory en California, con una espectacular vista del Sol brillando sobre el puerto de San Francisco, Suzuki le explic\u00f3 a Michio Kaku, mientras almorzaban la excitaci\u00f3n de descubrir, pr\u00e1cticamente por casualidad, un resultado parcialmente importante.\u00a0 No se supon\u00eda que la f\u00edsica se pudiera hacer de ese modo casual.<\/p>\n Tras el descubrimiento, Suzuki, muy excitado, mostr\u00f3 el hallazgo a un f\u00edsico veterano del CERN.\u00a0 Tras o\u00edr a Suzuki, el f\u00edsico veterano no s\u00e9 impresion\u00f3.\u00a0 De hecho, le dijo a Suzuki que otro f\u00edsico joven (Veneziano) hab\u00eda descubierto la misma funci\u00f3n unas semanas antes.\u00a0 Disuadi\u00f3 a Suzuki de publicar su resultado.\u00a0 Hoy, esta funci\u00f3n beta se conoce con el nombre de modelo Veneziano<\/strong>, que ha inspirado miles de art\u00edculos de investigaci\u00f3n iniciando una importante escuela de f\u00edsica y actualmente pretende unificar todas las leyes de la f\u00edsica.<\/p>\n En 1.970, el Modelo de Veneziano – Suzuki (que conten\u00eda un misterio), fue parcialmente explicado cuando Yoichiro Nambu, de la Universidad de Chicago, y Tetsuo Goto, de la Nihon University, descubrieron que UNA CUERDA VIBRANTE yace detr\u00e1s de sus maravillosas propiedades.<\/p>\n As\u00ed que, como la teor\u00eda de cuerdas fue descubierta hacia atr\u00e1s y por casualidad, los f\u00edsicos a\u00fan no conocen el principio f\u00edsico que subyace en la teor\u00eda de cuerdas vibrantes y sus maravillosas propiedades.<\/p>\n El \u00faltimo paso en la evoluci\u00f3n de la teor\u00eda de cuerdas (y el primer paso en la evoluci\u00f3n de la relatividad<\/a> general) a\u00fan est\u00e1 pendiente de que alguien, sea capaz de darlo.<\/p>\n As\u00ed, Witten dice:<\/p>\n “Los seres humanos en el planeta tierra nunca dispusieron del marco conceptual que les llevara a concebir la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> de manera intencionada, surgi\u00f3 por razones del azar, por un feliz accidente.\u00a0 Por sus propios m\u00e9ritos, los f\u00edsicos del siglo XX no deber\u00edan haber tenido el privilegio de estudiar esta teor\u00eda muy avanzada a su tiempo y a su conocimiento.\u00a0 No ten\u00edan (ni tenemos ahora mismo) los conocimientos y los prerrequisitos necesarios para desarrollar dicha teor\u00eda, no tenemos los conceptos correctos y necesarios.”<\/p>\n<\/blockquote>\n <\/em>Actualmente, como ha quedado dicho en este mismo trabajo, Edwar Witten, es el f\u00edsico te\u00f3rico que, al frente de un equipo de f\u00edsicos de Princeton, lleva la bandera de la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> con aportaciones muy importantes en el desarrollo de la misma.<\/p>\n De todas las maneras, aunque los resultados y avances son prometedores, el camino por andar es largo y la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> en su conjunto, es un edificio con muchas puertas cerradas de las que no tenemos las llaves para acceder a su interior y mirar lo que all\u00ed nos aguarda.<\/p>\n El problema est\u00e1 en que nadie es lo suficientemente inteligente para resolver la teor\u00eda de campos de cuerdas o cualquier otro enfoque no perturbativo de esta teor\u00eda.\u00a0 Se requieren t\u00e9cnicas que est\u00e1n actualmente m\u00e1s all\u00e1 de nuestras capacidades.<\/p>\n Para encontrar la soluci\u00f3n, deben ser empleados t\u00e9cnicas no perturbativas, que son terriblemente dif\u00edciles.\u00a0 Puesto que el 99 por ciento de lo que conocemos sobre f\u00edsica de altas energ\u00edas se basa en la teor\u00eda de perturbaciones, esto significa que estamos totalmente perdidos a la hora de encontrar la verdadera soluci\u00f3n de la teor\u00eda:<\/p>\n \u00bfPor qu\u00e9 diez dimensiones?<\/p>\n Uno de los secretos m\u00e1s profundos de la teor\u00eda de cuerdas, que a\u00fan no es bien comprendido, es por qu\u00e9 est\u00e1 definida solo en diez y veintis\u00e9is dimensiones.<\/p>\n Si calculamos c\u00f3mo se rompen y se vuelven a juntar las cuerdas en el espacio N – dimensional, constantemente descubrimos que pululan t\u00e9rminos absurdos que destruyen las maravillosas propiedades de la teor\u00eda.\u00a0\u00a0 Afortunadamente, estos t\u00e9rminos indeseados aparecen multiplicados por (N-10). Por consiguiente, para hacer que desaparezcan estas anomal\u00edas, no tenemos otra elecci\u00f3n cu\u00e1ntica que fijar N = 10.\u00a0 La teor\u00eda de cuerdas, de hecho, es la \u00fanica teor\u00eda cu\u00e1ntica conocida que exige completamente que la dimensi\u00f3n del espacio – tiempo est\u00e9 fijada en un n\u00famero \u00fanico, el diez.<\/p>\n Por desgracia, los te\u00f3ricos de cuerdas est\u00e1n, por el momento, completamente perdidos para explicar por qu\u00e9 se discriminan las diez dimensiones.\u00a0 La respuesta est\u00e1 en las profundidades de las matem\u00e1ticas, en un \u00e1rea denominada Funciones Modulares.<\/strong><\/p>\n emilio silvera<\/em><\/p>\n *<\/a> Cualquiera de las teor\u00edas cu\u00e1nticas de campos creadas para explicar las interacciones fundamentales.\u00a0 Una teor\u00eda gange requiere un grupo de simetr\u00eda para los campos y los potenciales (el grupo gange).\u00a0 En el caso de la electrodin\u00e1mica, el grupo es abeliano, mientras que las teor\u00edas gange paras las interacciones fuerte y d\u00e9biles utilizan grupos no abelianos.\u00a0 Esta diferencia explica por qu\u00e9 la electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica es una teor\u00eda mucho m\u00e1s simple que la Cronodin\u00e1mica cu\u00e1ntica que describe las interacciones fuertes, y la teor\u00eda electro d\u00e9bil.<\/p>\n En la Gravedad cu\u00e1ntica, el grupo es mucho m\u00e1s complicado a\u00fan que los grupos gauge<\/a>. Volver<\/a><\/p>\n\n
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