Teoria de cuerdas

¿Qué es la Teoría de Cuerdas?
   
En los  últimos quince años (más específicamente a partir de 1985), gran parte de los físicos teóricos de altas energías fueron atraídos por las propiedades de la teoría de cuerdas. El motivo de esta atracción es que la teoría  de  cuerdas o supercuerdas es el primer candidato posible para una teoría final. Por eso ha sido llamada Teoría del Todo oTeoría Final.
¿Qué significa una teoría final? La física busca verdades universales sobre la naturaleza. Cuando estas verdades se encuentran, se trata de explicarlas en base a principios más profundos, a verdades más fundamentales, a partir de las cuales poder deducir las anteriores. El punto inicial de todas las explicaciones es lo que se entiende por teoría final. Esta reducción aprincipios cada vez más elementales, más básicos, se ha dado en la física históricamente a través de unificaciones de teorías previas. Esta tendencia a la descripción unificada de fenómenos considerados previamente independientes, la búsqueda de principios aglutinadores, permitió persistentemente explicar más hechos que los contenidos originalmente en las partes que se intentaba amalgamar.Este sueño de encontrar un principio básico a partir del cual poder explicar el universo no comienza en el siglo XX. La Humanidad ha buscado, desde épocas muy remotas, explicar las diversas manifestaciones  de  la  naturaleza  como  diferentes  aspectos de  un  mismo fenómeno (o conjunto de fenómenos). En Occidente el origen de estas ideas se remonta a los presocráticos (los elementos fundamentaleseran para ellos agua, aire). La primera teoría final fue el atomismo griego, construido por Leucipo y Demócrito en el siglo V a.C. Pero hay una diferencia muy importante entre estas teorías antiguas y las modernas teorías científicas: la actual exigencia de verificación experimental. Una explicación científica moderna debe contener una comprensión cuantitativa de los fenómenos. En la actualidadla búsqueda de la teoría final se realiza en el contexto de la física de altas energías.
Pero les voy a ahorrar el suspenso: todavía no tenemos esta teoría, y ni siquiera estamos cerca de descubrirla. Sólo tenemos algunos indicios que vamos a tratar de describir en esta charla.
La charla está organizada de la siguiente manera:
     En la primera parte vamos adescribir brevemente la teoría de cuerdas, indicando sus diferencias con teorías anteriores y resumiendo de qué manera resuelve los problemas de estas teorías previas. En esta parte vamos a utilizar algunos conceptos e ideas que tal vez no les resulten familiares a algunos de Uds. Pero en la segunda parte volveremos sobre ellos y trataremos de ir clarificándolos.
     Luego haremos una brevehistoria de la física del siglo XX para tratar de explicar por qué la búsqueda de la teoría final se da en el contexto de la física de altas energías y para analizar los aspectos básicos de las principales unificaciones logradas. Veremos en un ejemplo sencillo, de qué manera la física relevante a altas energías nos permite comprender la naturaleza y qué tipo de preguntas trata de responder la teoría decuerdas.
 
 
Las que les mostré son cuerdas ordinarias. Las cuerdas fundamentales a las que nos referimos en esta charla, al igual que aquellas son objetos unidimensionales. En esto, constituyen una importante ruptura con las teorías previas que, invariablemente, modelaban la materia en términos de partículas puntuales. El tamaño de  las cuerdas fundamentales esextremadamente pequeño (de la escala de Planck: 10-33 cm), pero lo importante es que no son puntuales, tienen una dimensión.
Pueden ser abiertas, con extremos o cerradas.
Por supuesto las cuerdas ordinarias (estas que tengo aquí) están compuestas de partículas como protones, neutrones y electrones, pero estas nuevas cuerdas fundamentales son diferentes; ellas son las cosas de las...