La Teoría de Cuerdas: Una breve descripción

Cuerdas

La supuesta estructura básica de toda la materia según la Teoría de Cuerdas es una especie de filamentos de sutil energía que, gracias a su aptitud para adoptar un número ilimitado de formas, explicaría la maravillosa variedad de todo lo que hay en el Universo, por muy grande o pequeño que sea. Una hipótesis por ahora indemostrable, pero sugerente y “elegante”.

La mecánica cuántica y la relatividad general adoptan unos enfoques diferentes para ver cómo funciona el Universo. Muchos físicos creen que debe haber alguna forma o algún método de unificar estas dos teorías. Una aspirante a tal teoría universal es la Teoría de las Supercuerdas o la teoría de cuerdas, para abreviar. Vamos a dar un breve resumen de esta nueva y compleja hipótesis.

Cuerdas, y no partículas

Los niños de pequeños aprenden sobre la existencia de protones, neutrones y electrones, las partículas subatómicas básicas que crean toda la materia tal y como la conocemos. Los científicos han estudiado cómo estas partículas se mueven e interactúan unas con otras, pero en el proceso se ha planteado una nueva serie de conflictos.

Ejemplos de cuerdas cerradas

Ejemplos de cuerdas cerradas

De acuerdo con la teoría de cuerdas, estas partículas subatómicas no existen. En cambio, pequeños trozos de cuerda vibrante, que son demasiado pequeñas para ser observadas por los instrumentos de hoy en día, sustituyen a estas partículas. Cada cuerda puede estar cerrada en un bucle, o puede estar abierta. Cada partícula sería en realidad una cuerda vibrante, y la vibración que tenga determinará su tamaño y su masa.

¿Cómo pueden las cuerdas sustituir a las partículas puntuales?

En un nivel subatómico, existe una relación entre la frecuencia (f) a la que vibra algo y su energía (E).

E = h*f     donde h es la constante de Planck.

Al mismo tiempo, la famosa ecuación de Einstein E=m*c2 nos dice que hay una relación entre la energía y la masa.

Por lo tanto, existe una relación entre la frecuencia de vibración de un objeto y su masa. Tal relación es fundamental para la teoría de cuerdas.

Limitando las dimensiones del Universo

La teoría de la Relatividad de Einstein nos proporcionó una multitud de dimensiones para el Universo, ya que no tiene límite. La Relatividad funciona igual de bien en cuatro dimensiones como en cuarenta. Pero, la teoría de cuerdas sólo funciona en diez u once dimensiones. Si los científicos pudieran encontrar pruebas que apoyen la teoría de cuerdas, habrán limitado el número de dimensiones que pueden existir en el Universo.

Nosotros sólo experimentamos cuatro dimensiones. Entonces: ¿Dónde se encuentran las otras dimensiones predichas por la teoría de cuerdas? Los científicos han teorizado y han llegado a la conclusión de que se encuentran acurrucadas en un espacio muy compacto, tan pequeño (del orden de 10-33 centímetros) que no seríamos capaces de detectarlas.

Aunque, por otra parte, estas dimensiones extra podrían ser demasiado grandes como para medirlas. Es más, puede ser que nuestras cuatro dimensiones sean las que están acurrucadas en un espacio extremadamente pequeño en el interior de estas otras dimensiones.

Buscando pruebas

En 1996, los físicos Andrew Strominger del Instituto de Física Teórica de Santa Bárbara, y Cumrun Vafa de Harvard, simularon un agujero negro con una cantidad excesiva de desorden, o entropía. Anteriormente, hace dos décadas, los físicos Jacob Bekenstein y Stephen Hawkings ya había simulado un agujero negro. En ese momento, nadie entendía por qué un agujero negro podía albergar tanta entropía.

El agujero negro teórico, creado por Strominger y Vafa, no fue creado como un agujero negro convencional. En su lugar, se basaron en la teoría de cuerdas para simularlo, proporcionando un enlace entre esta nueva teoría compleja y una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, la gravedad. Al basarse en la teoría de cuerdas en lugar de las partículas fundamentales, hicieron que esta hipótesis, potencialmente unificadora, parezca más creíble.

Todavía no se sabe con seguridad si la teoría de cuerdas es la última teoría o la teoría del todo. Pero es una buena candidata para este puesto, y es un fuerte contendiente para explicar el funcionamiento interno del Universo.

Fuente: Space.com

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  • Jorge Gomez

    Hola, a parte de la teoria de cuerdas cuales son las otras teorias de la composicion definitiva de la materia?

    • Sara Muñoz

      Hola,
      A ver, a parte de la teoría de cuerdas, hay otras dos:
      La teoría M que es muy similar a la teoría de la cuerdas,
      Y La mecánica cuántica de Bucles que se basa en el supuesto de la cuantificación del espacio-tiempo. Es decir, que el espacio-tiempo está formado por partículas indivisibles y que pueden ejercer una fuerza repulsiva.

      Espero que esto responda a tu pregunta.
      Pero la teoría de cuerdas, a parte de describir la composición de la materia, es una teoría unificadora, intenta unificar las cuatro fuerzas del Universo: la gravedad, la electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la débil.

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  • Mauricio Edmundo Rojas Canales

    La teoría de cuerdas es metafisica, y en la parte empírica falla rotundamente, los experimentos en el HLC no han arrojado buenos resultados para esta teoría, pero se resisten a aceptar los resultados empíricos, las colisiones de partículas no revelan nada de lo que esta teoría predice o dice, los que defienden esta teoría y la mantienen vigente son los mismos que han trabajado en ella por casi 3 décadas, y completamente natural que intenten mantenerla, te imaginas que trabajas tanto tiempo en algo y la comprobación empírica te grita, están equivocados, no es así, 3 décadas al retrete. La teoría de cuerdas penden de un hilo, jajaja y esta a punto de cortarse ese hilo y mandarla el tacho de la basura.

  • Humberto Mondejar

    El problema es el mismo de toda la metafísica-matemática actual:

    Si los hipotéticos Agujeros Negros no existen; no puedes montarle otra super metafísica-matemática encima, como la teoría de cuerdas, para decir que en base a eso que nadie sabe si existe, ya tienes las pruebas científicas de la teoría básica de la materia. Es como montar una hipótesis (algo sin pruebas experimentales a corto plazo) de mentirita (repetir una mentira por todos los canales de comunicación, por un tiempo, hasta el cansancio), arriba de otra hipótesis de mentirita (y después que todos creen la primera mentira, estas listo para la segunda, la tercera, etc,…) y decir que en base a eso; tienes la verdad de como funciona el universo. Al final tienes un edificio teórico que llega a las nubes, sobre ninguna base científica y por lo tanto has creado un guión cinematográfico de ciencia ficción, que nadie entiende y ni el mismo que lo crea es capaz de explicarselo con coherencia científica, en base a la realidad. Ese es el gran problema de los metafísicos-matemáticos modernos, que crean los profesores con la cabeza cargadas de formulitas y divorciados del sentido común físico tradicional: no esperan a que se demuestre la existencia de algo y que posteriormente, con los trabajos experimentales, se conozca como funciona; para después sobre esas bases científicas, montar otras hipótesis.

    Los científicos de antes del siglo XX, tenían más escrúpulos físico, eran más consciente de porque no entendían una cosa y sabían distinguir realidad física, de la física ya didactizada. Incluso en los nombres que le ponían a sus modelos; se aprecia su sentido común fisico. Por ejemplo, crearon un gas inexistente, como patrón del resto de gases y así fue que pudo darcele coherencia a las confusas ideas que se obtenían de los experimentos y crear la Termodinámica. Y al final lo llamaron GAS IDEAL.

    Por otro lado, creer que existe el espaciotiempo junto, es más de los mismo; confundir la lógica formal (matemática) de la física ya didactizada; con la realidad física. No existen cuatro dimensiones, solo tres (3D). Multiplicar “ct”, no lo hace otra dimensión; igual que lo que representa físicamente; “x” , “y”, o “z”. Eso solo es un artificio matemático que simplifica y clarifica los cálculos; que nadie debe confundir con la realidad. Por ejemplo, una prueba de eso, es que al final los relativistas, para poder entender la física, tienen que recurrir a una gráfica tradicional de: (“x” vs “t”) o (“y” vs “t”) o (‘z” vs “t”). Es decir, “t” sigue teniendo el mismo estatus físico de antes. Por lo mismo, no hay dos universos; uno donde existe espacio y tiempo por separados y otro de espaciotiempo junto. Eso es solo didactica fisica.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Cono_de_luz

    Si multiplicar “c” por “t”, fuera equivalente a “x”, “y” o “z”; no habría necesidad de usar “t”, para representarnos en 3D, la evolución de lo procesos fisicos. Así que aunque juntes “c” con “t”, no puedes decir que eso es otra dimensión real, que existe en la naturaleza; porque en realidad eso es una mentira metafísica-matemática; que no se corresponde con la realidad de las cosas físicas “tangibles”.

    La demostración experimental y teórica, de que la luz se curva hacia otra dimensión, al pasar cerca de un cuerpo masivo; es una falacia científica, que no se porque razón ha pasado desapercibida para todos los fisicos hasta ahora. Que la luz se curva al contornear todos los cuerpos masivos, sean los que sean; es una conclusión milenaria, que cualquiera puede comprobar en su casa. Y esa desviación de la luz, al contornear un cuerpo, se llama DIFRACCIÓN DE LA LUZ. No se, ni me corresponde decir si Einstein no entendió algo tan simple, o lo uso como estafa científica, por su condición de metafísico-matemático, para que sus ideas ganaran apoyo dentro de la comunidad científica. Pero ese no es el tema ahora.

    El espacio y el tiempo son dos magnitudes que se miden directamente, el primero con un “metro” y el segundo, con un “reloj”. No son entes naturales, como podría ser una partícula o un cuanto electromagnético. Y alcanzan una gran complejidad interpretativa, por estar relacionados con nuestra subjetividad física, de establecer un puente intelectual entre la naturaleza y nosotros. Es decir: No son un ente material, tangible; ni son una idea completamente subjetiva de nuestro intelecto, de nuestro cerebro, que se deslinde con facilidad, completamente de la naturaleza. El espacio y el tiempo, según cada caso físico [naturaleza (algo material), cerebro (idea intelectual, subjetiva)], está más de un lado, que de otro y viceversa. De ahí, las miles de interpretaciones que le damos y las dificultades que existen y existirán para dar una definición lo más general posible de ellos.

    Ahora, otra cosa distinta, es pretender darle estatus de ente físico (partícula masiva, o campo) al espaciotiempo junto. Los que así piensan, me pueden responder cual es el instrumento que mide el espaciotiempo junto (sera esl espaciotimpometro o el espaciotiepografo?); si este es un ente físico real, sea representable como campo (energiacampo) o como partícula masiva (energiamasa). No señores, grabense esto de una vez: “En física lo que no se puede medir, no existe y no interacciona con nada.”

    Así, que cuantificar el espaciotiempo junto, es otra aberración metafísico-matemática más.

    Más sobre el mismo modus operandi:

    http://culturacientifica.com/2014/05/30/hay-vida-despues-de-bohr/#comment-19673

    http://culturacientifica.com/2014/06/06/cuando-ver-para-creer-es-suficiente/#comment-21284

    • Francisco Trejo

      Me impacto tu respuesta a todo pero no puedo evitar pensar que tienes una mentalidad y dusculpa la palabra retrógrada por que solo estas contemplando el universo tangible, entonces que hubiera pasado si los científicos de antes como Galileo hubiera pensado lo mismo de las teorías de Copernico o de Jordan o Bruno jamás se habría descubierto que solo somos parte del universo tan majestuoso, porque en ese tiempo no se podía demostrar lo que ellos decían y solo se guiaban por lo tangible como tu dices, pero llego alguien para roper ese paradiga, ahora mismo quizás estamos por romper otro paradigma y el estar cerca de la metafísica matemática nos puede ayudar a romperlo o quizás no, pero el formular teorías locas es lo que nos mantiene desarrollando nuevas cosas y alcanzando nuevos descubrimientos roper nuevos paradigmas por que si solo pensamos en lo que es tangible jamás se hubieran descubierto la composición subatómica de la materia y no le dariamos ese uso a los electrones que hoy en día le damos, pero sigue en tu mundo cuadrado y tu mentalidad retrógrada para mantenerte en este mundo tal cual lo haz vivido y no salirte de burbuja o zona de confort.

  • Pingback: La Realidad. El Mito de la Caverna. | Feel the Brain()

  • Luis Miguel

    El universo es fractal, en realidad solo esta la materia y el tiempo que se crea con la materia, las otras dimensiones son mentales.

  • Miguel Enrique Verjel Lazaro

    Muy bien por la teoría de cuerdas. El hombre a llegado bastante lejos incluso descifrando hasta el más mínimo detalle de la creación.si todo fue creado por una vibración maravillosa,una sinfonía universal, cada mínimo o subatomico detalle es una nota musical.. es una cuerda Pero esto solo proviene de una fuente DIOS por qué EL es música. Éxodo 15:2; salmo 118:14; sofonias 3:17; Zacarías 9:14 que bueno por el hombre y hasta donde a llegado pero le falta lo que los ensayos. Nunca le mostraran ya sea por el Cern y otras formas Le falta la FE en el que creó todas las cosas visibles e invisibles CRISTO colosences 1: 16 y así podemos estar en armonía en este universo por toda la eternidad. Contrario a lo que vemos hoy… en mi universo interior, mi universo familiar; mi universo con los hombres. Les invito a hacer esta pequeña oración: Dios creó que soy una pequeña partícula de polvo (cósmico) pero con una gran diferencia a las demás partículas tengo la fuerza de la vida ( espiritu) el soplo de vida Génesis 2:7 creo ahora en tu perfecta creación y te recibo como un TODO en mi espíritu. Así sea.