Teoría de Cuerdas (String Theory)

Hasta ahora, los científicos han descrito los componentes básicos de la materia (átomos y partículas subatómicas) como pequeñas esferas o puntos. La Teoría de Cuerdas afirma que el alma de dichas partículas son hilos vibrantes de energía denominados cuerdas. Las cuerdas vibran de unas formas determinadas dotando a las partículas de sus propiedades únicas, como la masa y la carga. El origen de esta teoría se remonta a 1968 cuando el físico Gabrielle Veneziano descubrió que las ecuaciones de Euler, con 200 años de antigüedad, describían la interacción nuclear fuerte, iniciándose así un movimiento que desembocaría, gracias al físico Leonard Susskind, en la aparición de los hilos vibrantes como interpretación de dicha fórmula.
Todavía existen muchos escépticos, ya que se piensa de una forma completamente diferente a la habitual, el origen de todo no son puntos sino pequeños hilos vibrando. Además de que todavía no se ha realizado ningún experimento que demuestre la existencia de estas cuerdas. Los escépticos eran partidarios del Modelo Estándar, que se basa en las partículas y que puede reproducir experimentalmente.

Las partículas (6 quarks y 6 leptones) se crean a partir de otras partículas y las denominadas partículas mediadoras o mensajeras, que originan las diferentes interacciones elementales. El fotón sirve de mediador en la interacción electromagnética, los bosones de Gauge en la nuclear débil y los gluones en la nuclear fuerte. Este modelo basado en teoría cuántica de campos describe todas las interacciones salvo la gravitatoria.

Si se agrandase un átomo hasta el tamaño del sistema solar, una cuerda sería como un árbol…
A la hora de explicar la Teoría de Cuerdas, aparecen numerosos problemas. El primero de ellos es que afirma la existencia de una partícula hipotética, el taquión, que viaja a velocidades superiores a la de la luz, lo que contradeciría la relatividad de Einstein. También esta teoría requiere de 10 dimensiones, lo que implica alguna dimensión más de las que conocemos, así como anomalías matemáticas o la existencia de partículas sin masa que no se podían descubrir en experimentos. Una de las soluciones a tan complicado problema fue identificar a la partícula sin masa (y que jamás se había observado) como el gravitón, la causante de la interacción gravitatoria a nivel cuántico.

El Modelo Estándar (Standard Model)

El Modelo Estándar puede reproducirse experimentalmente pero no puede explicar la interacción gravitatoria, mientras que la Teoría de Cuerdas es capaz de explicar, a su manera, las cuatro interacciones fundamentales, pero es incapaz de probarse en un laboratorio. La razón de ello es lo diminuto de las dimensiones con la que trata. Los partidarios de esta teoría alegan que aún no se dispone de la tecnología adecuada o suficiente para poder hacerlo, de ahí que aún no haya podido ser contrastada.

 


11 dimensiones…
El difícil dilema de la existencia de más dimensiones que las cuatro habituales (tres espaciales y el tiempo) se remonta a 1919 cuando el alemán Theodor Kaluza introdujo una nueva dimensión, la quinta, que correspondía a la curvatura en la que la interacción electromagnética operaba. Esta dimensión adicional, al igual que las cinco más que requiere la Teoría de Cuerdas, en total diez espaciales y una temporal, tendría una forma envolvente o circular ínfimamente pequeña, del tamaño de las propias cuerdas. Serían necesarias para evitar la presencia de taquiones, y los «fantasmas», partículas con probabilidad de existencia nula.

Teoría de las Supercuerdas

Una consecuencia de no poder probarse esta teoría es que han aparecido cinco versiones diferentes de dicha teoría, todas ellas igual de válidas, siendo incapaz de discernirse cuál es la auténtica. Una de ellas aseguraba que los hilos vibrantes eran abiertos, otra suponía como bucles cerrados a estos hilos.

Todas estas nuevas versiones se agrupan en la Teoría de Supercuerdas, en la que se incorpora a los fermiones y la supersimetría.

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