lunes, febrero 16, 2009

Reciclaje, o la yerba de ayer secándose al sol...

La ola de deudas laborales con la que comienzo este año me está privando del tiempo para escribir. Providencialmente CienciaNet reedita un artículo de divulgación que escribí hace un par de años sobre mi área particular de investigación, la Teoría de Cuerdas. El artículo fue originalmente publicado como una contribución al libro Cero Absoluto, Curiosidades de la Física.
Con la promesa de escribir algo más completo sobre el tema en algún futuro no demasiado lejano (promesa en la que incluyo un post un adicional sobre mecánica cuántica, y otro sobre relatividad general y agujeros negros), les dejo aquí el link a la útima versión del artículo.
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7 comentarios:

  1. ¿No fue Kepler el que descubrió que las velocidades de los planetas del sistema solar en el perihelio y afelio se correspondían con los intervalos armónicos de las composiciones musicales?

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  2. Estimado,

    ¿cuán verificada está la teoría de las cuerdas? disculpame la ignoracia, pero esto està relacionado con el tema de los espacios de Calabi Yau? Alguna vez lei un buen libro de divulgaciòn sobre el tema, y luego leí (o mejor dicho, hojee) alguna crìtica por el tema de las dimensiones anidadas. ¿Cuàl es el consenso actual? Hay alguna alternativa a este modelo (en el sentido de otra hipòtesis potencialmente igual o màs robusta y verificable)

    Salutti

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  3. Oti:

    Me parece que Kepler siguió inicialmente ideas pitagóricas en su intento por explicar los movimientos planetarios. Fijate que otra de las ideas de Kepler fue embeber las esferas cristalinas que en su época se creía contenían las órbitas de los cinco planetas conocidos, dentro de los cinco sólidos perfectos. Esos cuerpos son también conocidos como sólidos pitagóricos, porque fueron estudiados por primera vez por esa extraña secta de matemáticos.

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  4. Postino:

    Todos los experimentos y observaciones realizados hasta el momento son explicados completamente por lo que se conoce como Modelo Standard de las Interacciones Fundamentales. Ese modelo es un modelo de partículas, contiene varios tipos de partículas fundamentales: tres "generaciones" de electrones, neutrinos y quarks, junto con los intermediarios de las fuerzas electrodébil y fuerte fotones y gluones, una partícula especial dadora de masa conocida como bosón de Higgs, y una partícula desconocida y que no interactúa con el resto, llamada materia oscura.

    El tratamiento cuántico de esas partículas, junto con un tratamiento clásico de la gravedad a través de la relatividad general, explica absolutamente todo lo observado. Es decir que no hay al presente experimentos que hagan necesaria otra teoría mas evolucionada como la Teoría de Cuerdas.

    El problema es que el modelo standard se combina con la relatividad general de una manera muy desprolija. Hay en principio un montón de situaciones imaginables donde la mezcla de un modelo cuántico y uno clásico conduce a paradojas. Si bien al presente no es posible reproducir ninguna de esas situaciones en un laboratorio, no se trata de ningún impedimento teórico, sino simplemente práctico. De hecho en la historia del universo, y en regiones del universo que aún no hemos observado, casi con seguridad esas situaciones se producen. Eso pasa por ejemplo en el centro de los agujeros negros que creemos existen en los centros galácticos, o en los primeros milisegundos del universo después del big bang. En esas situaciones, un tratamiento cuántico de la gravedad y de su interacción con todas las partículas se vuelve indispensable.

    Al momento, hay varios tratamientos cuánticos posibles para la gravedad (teoría de conjuntos causales, geometría no conmutativa, gravedad cuántica de lazos, triangulaciones dinámicas, etc). Pero sólo uno de ellos cumple con la condición de incorporar muy naturalmente a las demás partículas: la teoría de cuerdas. Es decir que si bien la teoría de cuerdas no tiene aún experimentos que la soporten -o la contradigan- se transforma en una necesidad teórica si se busca la consistencia de todo lo que sabemos.

    La teoría de cuerdas tiene la propiedad única de determinar el número de dimensiones del espacio. Las demás teorías pueden funcionar en cualquier número de dimensiones, es decir que en principio el científico debe meter a mano ese número en sus cuentas como un input. La teoría de cuerdas en cambio sólo funciona en nueve dimensiones, en ella ese número es un output de los cálculos y no un input.

    Eso, que muchos mediocres critican como un problema para la teoría debido a que el espacio "tiene obviamente tres dimensiones, y no nueve", está muy lejos de ser un problema en ningún sentido. Principalmente porque desde Kaluza y Klein en 1921 se sabe que el número de dimensiones reales del espacio puede ser mayor al número de dimensiones observadas, debido al fenómeno conocido como compactificación. Este fenómeno hace posible que varias de las dimensiones del espacio sean invisibles a los experimentos de bajas energías, y solo se hagan visibles al colisionar partículas a una energía mayor. Es decir que es siempre posible que al subir la energía de un acelerador descubramos dimensiones extra ocultas. Así que quien critique la teoría de cuerdas por el tema de las dimensiones (algo común en muchos cienti-chantas argentos enquistados en el sistema científico) se delata como un ignorante que atrasa 88 años.

    Precisamente las variedades de Calabi-Yau describe el modo correcto en el que se deberían enrollar las dimensiones extra del espacio para dar origen al mundo cuadridimensional que observamos.

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  5. Severian: Tu somera descripción de el estado actual de la visión unificada de partículas, fuerzas y teorías es la primer lectura que hago de tan complejo tema. ¿Sabés de algo a nivel divulgación que me permita avanzar o comprender algo de tan interesante explicación?

    ¿No existen otros argentos que tengan ideas claras de estos temas?

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  6. Horacio:

    ¿Sabés de algo a nivel divulgación que me permita avanzar o comprender algo de tan interesante explicación?

    Mirá, en divulgación en teoría de cuerdas lo mejor que vi es "El universo elegante", hecha por Greene para la BBC. La versión que se puede ver en el sitio de NOVA esta en inglés, pero estoy seguro que hubo una versión en español para la TVE, asi que casi con seguridad la podrás encontrar en a red eMule, en YouTube o en algún otro sitio de internet. Si no podés bajar la versión en ingles y buscar los subtítulos en Argenteam u otro sitio similar

    ¿No existen otros argentos que tengan ideas claras de estos temas?

    Hay dos grupos que trabajan en teoría de cuerdas en Argentina: el del IAFE y el de la UNLP. En total serán unos veinte investigadores, contrando profesores y becarios. Hay otros tantos argentinos trabajando en el tema en el exterior, incluso algunos líderes como Juan Maldacena.

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  7. Severian,
    precisamente el libro de divulagación que leí hace unos años es el de Greene, en el que debe basarse ese documental.

    Muchas gracias por la explicación!

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