TEORÍA DE CUERDAS Eder Mauricio Abello Rodríguez A
LO LARGO DE LA HISTORIA DE LA FISICA SE HA HAN N ROTO NUMEROSOS PARADIGMAS QU QUE E HA HAN N REVOLUCIONADO NUESTRA MANERA DE PENSAR , DE VIVIR Y DE COMPRENDER NUESTRO UNIVERSO ; L A TEORÍA DE CUERDAS PRETENDE NO SOLO CREAR UN UNA A NUEVA FORMA DE PERCIBIR LO LOS S FENÓMENOS DE LA NATURALEZA , SINO TAMBIÉN DE CONTRADECIR TODAS LA LAS S CONCEPCIONES QU QUE E NUESTROS SENTIDOS HAN HA N ESTABLECIDO ESTABLECIDO A A LO LARGO DE LA HISTORIA DE LA HUMANIDAD .
A
l formular la teoría de la relatividad general, Albert Einstein se basó en trab trabaj ajos os como como el expe experi rime ment nto o de Michelson-Morley y las transformaciones de Lorentz para para esta estable blece cerr una nuev nueva a concepción concepción del espacioespacio-tiempo, tiempo, en la cual cual las dos variables dejan de ser invariantes e indep independ endien iente tes; s; A pesar pesar de que algun algunos os físicos no conocían el trabajo de Einstein a cabalida idad como es el caso de Henri Poincaré (el cual ual estudió dió estudió el fenómeno fenómeno de la simultaneidad simultaneidad de eventos), eventos), este este propuso propuso en su artícu artículo lo publica publicado do en 1906 la intr ntroducc ucción ión de una cuarta coordenada (el tiempo) para representar un punto en el espacio. espacio. ( “Espacio, tiempo y velocidad”, 2005). La teoría de la relativida idad respald palda a amplia liamente la conc concepc epció ión n del del tiem tiempo po como como una cuar cuarta ta dimensió dimensión, n, y actualm actualment ente e muchos muchos físico físicos s teóricos la utilizan para hacer sus inves investi tiga gaci cion ones es sobr sobre e algu alguno nos s enigm enigmas as actuales, dentro de los que se incluye la teoría de cuerdas. La fuerza de la gravedad (y por lo tanto lo que lo origina, la materia) está asociada al la conducta de este espacio tetra dime dimens nsio iona nal, l, cuyo cuyo comp compor orta tami mien ento to se puede resumir en la siguiente afirmación:
“La “La ma mate teri ria a le dice dice al es espa paci cio o – tiem tiempo po cómo curvarse, y el espacio – tiempo le indica a la materia cómo moverse” (John Wheele Wheeler, r, Citado Citado por Bousso Bousso y Polchin Polchinski, ski, 2006). Einstein, en su intento por extrapolar este este princ princip ipio io a las las demá demás s fuer fuerza zas s de la
naturaleza, dedicó gran parte de su vida sin llegar a una conclusión precisa. Una de las conjeturas que Einstein realizó a lo largo de su carrera es que los conceptos geométricos de las dimensiones jugaban un papel importante en la determinación de las leyes de la naturaleza, noción que adoptaron Theodor Kaluza y Oskar Klein al plant plantea earr su teor teoría ía sobre sobre la exist existenc encia ia de una quint quinta a dimen dimensió sión. n. Resu Resulta lta tent tentad ador or relacionar la fuerza gravitacional y la fuerza elec electr trom omag agné nétic tica a por por la simili similitud tud de sus ecuaci ecuacione ones; s; Kaluza Kaluza y Klein Klein propusi propusiero eron n la existencia de una quinta dimensión que conecta conecta el electroma electromagnetismo gnetismo con la teoría general de la relat lativi ividad, dad, la cual es imperceptible en nuestro m und o macroscópico p er o t ra e serias consec nsecue uenc ncia ias s en el univ univer erso so en que que vivimos. De la teoría de Kaluza-Klein se forman las bases para desarrollar la teoría de cuerdas, la cual estima que las dimensiones deben tener un tamaño del orden de magnitud de la constante de Plank (Bousso y Polchinski) y la cuerda tiene que vibrar 11 espaciotemporales 1 dimensiones (Universos paralelos, BBC); Pero, ¿Por qué a 1
Inicialmente se planteó que debían existir 10 dime dimens nsio ione nes s en nues nuestr tro o univ univer erso so,, pero pero las las ecuaciones dadas por la teoría de cuerdas no resu result ltar aron on ser ser dema demasi siad ado o cohe cohere rent ntes es y se intr introd oduj ujo o una una dime dimens nsió ión n de más. más. Algu Alguno nos s científi científicos cos llaman a esta nueva concepción concepción la teoría membrana o la teoría M.
esta teoría se le asocian las cuerdas?, pensemos en la siguiente analogía: Imagínese un tubo muy largo y muy fino, si lo observamos desde una distancia considerablemente lejos, parecerá que solo tiene una dimensión; Ahora, si nos acercamos al tubo percibimos la existencia de 2 dimensiones más que nuestros sentidos no alcanzaron a detectar (Si le asociamos una serie de puntos al la recta aparente cuando estamos lejos del tubo, al acercarnos veremos que estos se convierten en pequeñas circunferencias). Esta paradoja se puede extrapolar a la teoría de cuerdas si suponemos que en vez de tubos grandes y finos tenemos diminutas cuerdas compuestas por toda la materia presente en el universo, donde pueden existir dimensiones inimaginables que nuestros sentidos no pueden detectar. Como todos los objetos de la naturaleza, las dimensiones tratarán de buscar el menor estado de energía así como una bola rueda
por una colina buscando la menor energía potencial gravitacional. Algunas investigaciones sugieren que pueden existir algunos estados donde las dimensiones pueden atollarse y permanecer en estado estable; Nuestro universo permanece en uno de esos mínimos ya que no observamos variación en las leyes de la naturaleza. La teoría de cuerdas propone la existencia de una infinidad de universos semejantes al nuestro con sus propias leyes físicas, pero, muy pocos tienen la capacidad de crear estructuras tan complejas como el nuestro. ¿Qué será lo que nos hace tan especiales?, ¿Estaremos en una posición favorable dentro del espacio denominado “El multiverso” ? Se abre un panorama muy interesante para la física en el siglo XXI que desafía la capacidad de la humanidad para comprender el entorno que los rodea, solo que en este caso, no podemos prescindir de nuestros sentidos para describirlo.
BIBLIOGRAFÍA
“Espacio, tiempo y Velocidad”. Revista: Investigación y Ciencia. Páginas: 28-38. Edición 40 (Abril – Junio 2005): Einstein. Bousso, Raphael; Polchinski, Joseph. “El paisaje de la teoría de cuerdas”. Revista: Investigación y Ciencia. Páginas: 4-13. Edición 43 (Enero – Junio 2006): Fronteras de la física. Maldacen, Juan. “El espacio, ¿una ilusión?”. Revista: Investigación y Ciencia. Páginas: 50-56. Edición 43 (Enero – Junio 2006): Fronteras de la física. BBC; “Universos paralelos”. Disponible en: http://www.youtube.com/watch?v=llmoNz_O4FY (primera parte). Consulta: Noviembre 9, 2008.
ACERCA DEL AUTOR NOMBRE: EDER
MAURICIO
ABELLO RODRÍGUEZ
CÓDIGO: 261366 GRUPO 8,
CÓDIGO
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PROFESIÓN : INGENIERO ELECTRÓNICO DECLARACIÓN DE DEBIDO A
ÉTICA
QUE ESTE ENSAYO SE BASA EN IDEAS TOMADAS EN OTROS ARTÍCULOS , ESTOS SE ENUNCIAN A LO LARGO DEL MISMO Y EN LA BIBLIOGRAFÍA EXPUESTA . L A REDACCION DEL ESCRITO ES COMPLETAMENTE PROPIA.
