Teoria de cuerdas

Capitulo 1: Orígenes; Relatividad, cuantos y el Divino diseñador

Para este capitulo decidí abordar el tema de la relatividad y la física cuántica antes que de la Teoría de cuerdas, para entender un poco mejor del porque surgió esta teoría, además de como se ha enfrentado con diversos obstáculos (como lo que son los prejuicios y la religión) y como fue su evolución.

1.1: Einstein y suteoría de la Relatividad General

La teoría de la relatividad incluye dos teorías (la de la relatividad especial y la de la relatividad general) formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo.
La primera teoría, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos enausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento. La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad que remplaza a la gravedad newtoniana pero coincide numéricamente con ella en campos gravitatorios débiles. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de camposgravitatorios. [1] Este fue el tema favorito de Einstein durante toda su vida, El tratar de encontrar algo que satisficiera el aparente desconocimiento del universo.
La teoría de la relatividad de Einstein nació del siguiente hecho: lo que funciona para pelotas tiradas desde un tren no funciona para la luz. En principio podría hacerse que la luz se propagara, o bien a favor del movimiento terrestre, obien en contra de él. En el primer caso parecería viajar más rápido que en el segundo (de la misma manera que un avión viaja más aprisa, en relación con el suelo, cuando lleva viento de cola que cuando lo lleva de cara). Sin embargo, medidas muy cuidadosas demostraron que la velocidad de la luz nunca variaba, fuese cual fuese la naturaleza del movimiento de la fuente que emitía la luz. [2] Einsteinsabia que un universo estático era imposible si la gravedad era universalmente atractiva. Examinando sus ecuaciones, Einstein descubrió una ambigüedad. La inmensidad de esta nueva fuerza (gravitatoria) era proporcional a una nueva constante de la naturaleza que Einstein denoto por la letra griega lambda. Desde entonces, la nueva constante ha sido denominada constante cosmológica y siguedenotándose por Lambda. Lo que había llamado especialmente la atención de Einstein era que si daba a Lambda un valor positivo, el nuevo término correspondería a una repulsión universal que aumentaba en proporción a la distancia. [3] Esta constante ha resolvió muchos problemas desde que fue descubierta, pero que fue de gran alivio en los descubrimientos que mas adelante se hablaran.
Lo interesante de lateoría es que afirma muchas cosas y sucesos que vivimos en la vida cotidiana.
Los cambios predichos por Einstein sólo son notables a grandes velocidades. Tales velocidades han sido observadas entre las partículas subatómicas, viéndose que los cambios predichos por Einstein se daban realmente, y con gran exactitud. Es más, sí la teoría de la relatividad de Einstein fuese incorrecta, los aceleradoresde partículas no podrían funcionar, las bombas atómicas no explotarían y habría ciertas observaciones astronómicas imposibles de hacer. [4]
Pero esto nos abre a una nueva interrogante ¿Qué sucede en la diminuta escala de los átomos cuando suceden los hechos ya mencionados o a velocidades relativamente lentas?




1.2: Física Cuántica y la estructura del Átomo

La naturaleza tiene unelemento de aleatoriedad que este incorporado a las leyes de la física en el nivel más profundo. Ni siquiera Einstein podía cambiar eso. Pero si la naturaleza no es determinista tampoco es completamente caótica. Aquí es donde entran los principios de la mecánica cuántica. A diferencia de la física Newtoniana, la mecánica cuántica nunca predice el futuro en función del pasado. En su lugar, ofrece...