TEORIAS DE CUERDAS VIBRANTES Y CAMPANAS

TEORÍA DE CUERDAS

Es un modelo fundamental de la física que asume que los componentes del universo no son partículas u ondas, son en realidad “estados vibracionales” de una “cuerda” o “filamento”, cuya longitud es aproximadamente la de Planck. De acuerdo con esta propuesta un electrón no es un “punto” sin estructura interna y de dimensión cero; es entonces una cuerda minúscula que vibra en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones. Veneziano, físico del CERN (1968), encontró que la función beta de Euler (inventada dos siglos antes) explicaba interacciones entre partículas, proporcionando características de la fuerza nuclear fuerte. En 1970 otros físicos mostraron que si consideraban a las partículas como cuerdas vibrantes unidimensionales se podían describir muchas interacciones según la ecuación de Euler. Dos físicos en 1974 mostraron que la teoría mostraba configuraciones semejantes a los gluones e incluso con la partícula de la gravitación. En 1984 mostraron que la teoría podía abarcar las 4 fuerzas de la materia; es decir, los 19 números de la masa de las partículas, y sus cargas pero, sin base teórica. La energía de vibración depende de su amplitud y de su frecuencia (por eso todos los libros hablan de la similitud con la vibración de una cuerda de violín). Así las partículas de mayor masa, por la equivalencia masa-energía de la relatividad especial, tienen una cuerda que vibra con gran amplitud y gran frecuencia. Y como a su vez la masa determina sus propiedades gravitatorias hay una relación entre la vibración de la cuerda y su respuesta a la gravedad. El concepto que estaba extendido hasta hoy era que cada partícula conocida estaba formada por una sustancia o tejido diferente, mientras que la teoría de las cuerdas sostiene que el material o sustancia es la misma. Así cada partícula tendría una misma cuerda pero con un determinado modelo distinto de vibración. En 1916 los físicos Kaluza y Klein indicaron en su teoría dos ideas fundamentales: · Los objetos básicos de la teoría, no serían partículas puntuales si no objetos unidimensionales extendidos · El espacio- tiempo en el que se mueven las cuerdas de la teoría no sería el espacio- tiempo ordinario de 4 dimensiones, sino un espacio de tipo “Kaluza-Klein” en el que a las 4 dimensiones convencionales se le añaden 6 dimensiones; por lo tanto en la teoría convencional existe 1 dimensión temporal, 3 dimensiones espaciales ordinarias y 6 dimensiones compactificadas e inobservables en la práctica.

DIFICULTADES DE LA TEORIA

Hay dificultades para desarrollar con precisión modelos restantes de vibración para comprara con los pocos experimentos posibles. Incluso las ecuaciones que definen el comportamiento de las cuerdas en vibración que se conocen son solo aproximadas versiones de las supuestas ecuaciones definitivas. En los intentos realizados han surgido 5 explicaciones o teorías de cuerdas distintas que aunque difieren detalles, no son lo mismo, y solo uno se cree que pueda ser verdad. La teoría M las unifica para gran descanso de los físicos de las cuerdas. Las matemáticas que se utilizan son las más difíciles que han utilizado los físicos de todos los tiempos, hasta el punto que tienen que ser apoyados por matemáticas eminentes para manejarlas.

CONCLUSION

Aunque hay razones teóricas para creer que no se podrá experimentar nunca, se espera que con el avance de los métodos experimentales se llegue algún día a realizar experimentos indirectos que pudieran confirmarla. Aunque llegue a ser sustituida mejor, que pueda experimentarse es necesario reconocer que la teoría será un legado a la posterioridad de la creatividad.

TEORIA DE LAS SUPERCUERDAS.

No es distinta a la teoría de las cuerdas vibrantes, sino que su nombre deriva de añadir conceptos de simetría. Se considera que las leyes de la naturaleza son las mismas en cualquier punto del espacio y del tiempo; o si cambian con el tiempo lo hacen muy lentamente. Esta propiedad atribuida al espacio se llama “simetría del universo”. Ya en 1925 se descubrió que el electrón tiene rotación o “espín” que demostraba los fenómenos magnéticos que producía. Así todas las partículas y antipartículas se le asigna un espín de -1/2 y todos los portadores de fuerza tienen -1, incluso si existiera el gravitón tendría -2; pues bien si se tiene en cuenta el espín existe una simetría más en el universo: es la “supersimetría”, asociada por su extensión en el espacio y tiempo a la mecánica cuántica. Cuando se incluyo este concepto de supersimetría a la teoría de las cuerdas empezó a llamarse SUPERCUERDAS.