Teoría de cuerdas: aquí está todo lo que necesita saber

16 Oct 2022

OSR blog post

La ciencia, hay hecho enormes esfuerzos para obtener un entendimiento de la forma en la que funciona el universo, y como esto puede afectar en nuestra dinámica de vida, por lo que se han desarrollado diferentes teorías, a través de las se busca entender de lo micro a lo macro, desde la formación de los átomos, hasta el comportamiento de los astros, o el origen del universo.

La Teoría de Cuerdas, fue propuesta en la década de los 60, como una teoría del todo, que nos ayudara a obtener una compresión absoluta del universo, esta teoría, busca resolver el problema central que se interpone entre la Teoría de la Relatividad y la teoría cuántica, la gravedad, es decir, la teoría de las cuerdas buscaba unir las principales teorías de la física y agruparlas bajo las mismas normas, entonces, la teoría del todo, debería explicar de que está hecho todo cuanto existe en el universo, y por que es de esta forma.

¿Qué es la teoría de cuerdas?

rapresentacion grafica de la teoria de cuerdasLa teoría de cuerda plantea que, las partículas subatómicas no son puntos sin dimensión tal y como se concibe en un modelo estándar, sino que son cuerdas de una dimensión, con una longitud de Plank, la distancia más pequeña posible. Estas cuerdas vibran y se mueven siguiendo diferentes frecuencias y patrones determinados por el espacio multidimensional en el que se mueven, y la manera en la que vibran define qué tipo de partícula forma.

Para que esto funcione dentro de un modelo matemático, la teoría de cuerdas requiere que las cuerdas se muevan en 10 dimensiones diferentes, lo que hace plantearse de donde salen las otras 6 dimensiones, si el espacio tiempo tiene tan solo 4 dimensiones, entonces es donde entra la hipótesis de que esas “dimensiones extra” son microscópicas, y están de alguna manera enrolladas y escondidas a escalas muy pequeñas, ubicadas en un espacio multidimensional, el cual se conoce como “Espacio de Calabi-Yau”.

Esto lograría explicarnos por qué hay partículas que observamos y aparecen o desaparecen sin que sepamos de dónde vienen o a dónde van.

Se supone que las cuerdas estarían hechas de energía pura, y la materia está hecha de energía, lo que haría de esta teoría consistente con la ecuación relativista de que la Energía es igual a la Masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado.

Uno de los puntos más debatidos de esta ley, es que, de ser cierta, esta lograría describir el universo y sus leyes, pero además de esto también podría incluir miles de leyes y constantes que no existen, sin embargo, se cree que esto podría ser el resultado de leyes y constantes de otros universos.

La teoría de cuerdas, no ha logrado probarse experimentalmente, por lo que se trata de un marco teórico, lo que deja sobre la mesa la posibilidad de que el mundo real sea muy distinto a lo que se plantea en esta teoría, engloba 5 realizaciones de la idea, sin embargo, la idea general puede entenderse fácilmente con 3 elementos

  • Una cuerda es un filamento diminuto, que dependiendo de la cantidad de vibraciones que genere, produce cada una de las partículas elementales que conocemos, todo el elemento de la realidad a partir del mismo objeto. Las cuerdas también explican la forma en la que interaccionan las partículas. las partículas del modelo estándar, las que conocemos y de las que estamos hechos, estarían representadas por cuerdas abiertas, mientras que el gravitón, la elusiva partícula que media la gravedad, estaría representada por una cuerda cerrada.
  • Las Dimensiones Extra, para que la gravedad pueda desenvolverse de manera adecuada es necesario la compactificación, en la que podemos encontrar 6 dimensiones compactas en diminutos espacios de la cuerda, en este diminuto espacio, encontramos las cuerdas, y las branas, lo que trataría de explicar el hecho de que las cuerdas abiertas deban terminar en algún lugar, o estar ancladas a un objeto que, llene todo el espacio, este es las branas. las branas tienen dos dimensiones, sin embargo, en la teoría de cuerdas se cree que existen branas de diferentes dimensiones, las cuales incluso pueden estirarse por las dimensiones extra, y ser capaces de intersecar a otras branas, brindándole mayor libertad a las cuerdas unidas a ellas. La compactificación es el modelo en el cual trabajan los científicos para poder determinar las leyes del universo.
  • Las dualidades, en la que encontramos que las 5 bases de la teoría de cuerdas, no resultan tan diferentes como podríamos llegar a pensar, y que con cierto tipo de transformación podríamos convertir una en la otra, de manera que todas las teorías de cuerda estarían hablando del mismo principio, aunque a través de cada una de ellas se comunique de forma diferente.

La realidad es que el principio de la teoría de cuerdas es increíble, pero la duda se mantiene acerca de si esta es realmente la teoría del todo, que engloba las teorías del universo, siendo esta nuestra mejor esperanza para combinar la física cuántica y la gravedad en una teoría unificada del todo

¿Cuándo se teorizó la teoría de las cuerdas?

La teoría de cuerdas fue propuesta en el año 1987 por Gross Harvey, MArtinec y Rohm.

¿Por qué no se puede demostrar la teoría de cuerdas?

En la teoría e cueras, se habla acerca e energías extremamente pequeñas, por lo que para poder probarla tendría que desarrollarse un acelerador a esas energías para poderlo probar, de manera que hasta ahora solo tenemos forma de probar de forma indirecta esta teoría.

¿Qué significa el término cadena en matemáticas?

Una cadena, es un modelo matemático que sirve para encontrar la derivada, cuando tienes una ecuación más complicada que es una función dentro de una función exterior más grande, lo cual permite obtener un modelo de cálculo más sencillo. La regla de la cadena se usa cuando tienes una expresión X más pequeña o una función dentro de una función exterior más grande función y el interior es algo más que solo X.

¿Qué tan grande es una cuerda?

Al estar distribuidas en las 4 disensiones, las cuerdas de cuerdas de la teoría de cuerdas toman tamaños microscópicos, en caso de existir, una cuerda promedio, tendría un tamaño de entre 10 y 33 centímetros de largo, lo que representaría una millonésima de una billonésima de una billonésima de un centímetro.

Una forma de representarlo, es si ampliamos un átomo al tamaño del sistema solar, una cuerda tendría el tamaño de un árbol.