En pocas palabras, el concepto de teoría de cuerdas es:
La teoría de cuerdas modela las partículas como objetos muy pequeños de una dimensión, llamados cadenas, en lugar de objetos de dimensión cero, llamados puntos.
La realidad está ahí afuera y funciona de cualquier manera que funcione. La física es una rama de la ciencia que trata de describir cómo funciona la realidad en ecuaciones y modelos matemáticos.
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En la mayoría de la mecánica cuántica normal, las partículas se modelan como puntos matemáticos. Esto simplifica su estructura y facilita mucho las matemáticas, pero introduce singularidades matemáticas al resolver ecuaciones.
¿Por qué singularidades? Los puntos tienen longitud cero, ancho cero y altura cero. Terminas obteniendo división por cero mucho. Esta división por cero es la singularidad matemática. El campo de la Mecánica Cuántica ha tratado estas singularidades a través de varios procesos matemáticos que las eliminan (es decir, re-normalización, o integrales de ruta que van alrededor del punto, pero nunca tocan el punto, etc.), pero todavía están allí y limitan las soluciones a El conjunto de soluciones que podemos manipular de alguna manera para eliminar las singularidades.
Ahora, déjame dar un paso atrás. Nadie dice que las partículas son realmente puntos sin dimensiones. Estos son solo modelos matemáticos de sistemas que se observan en la naturaleza. Lo que en realidad son en la naturaleza es lo que sean. Nuestros modelos son libres de probar muchas conjeturas diferentes, pero deben funcionar para dar respuestas que se observan en la naturaleza.
Las cadenas no son puntos. Las cuerdas tienen longitud. Son objetos unidimensionales.
Entonces, para repetir; En pocas palabras, el concepto de teoría de cuerdas es:
La teoría de cuerdas modela las partículas como objetos muy pequeños de una dimensión, llamados cadenas, en lugar de objetos de dimensión cero, llamados puntos.
No ser similar a un punto permite que se use un conjunto diferente de matemáticas para describir los objetos, y hay menos división entre cero (en algunas cosas). El modelado de partículas como cadenas elimina algunos de los problemas, pero introduce otros.
La matemática utilizada en la teoría de cuerdas es más compleja que la matemática utilizada en modelos similares, pero cada vez más matemáticos y físicos se están volviendo expertos en la manipulación de esta matemática basada en cuerdas y en la capacidad de usarla para describir partículas que se observan en la realidad. . Se espera que estos modelos basados en cuerdas permitan a los físicos explicar otros fenómenos observados con mayor precisión.
Nadie dice que las partículas son en realidad cadenas unidimensionales, del mismo modo que no son realmente puntos de dimensión cero. La esperanza es que al intentar una idea diferente en el modelado, algunos de los problemas introducidos por el punto como el modelado se puedan eliminar y se puedan desarrollar mejores conjuntos de ecuaciones que describan más de cerca la realidad.
Hasta ahora, la teoría de cuerdas aún no ha producido una gran unificación o avance en nuestra comprensión. Sin embargo, sigue siendo un enfoque muy nuevo y la capacidad matemática para usarlo es extremadamente compleja y avanzada. Puede ser, o no, la solución que conducirá a un gran avance. Sin embargo, es el proceso exacto que necesitamos para continuar intentando construir mejores modelos del universo. Sigue probando nuevas metodologías, una y otra vez. Aprenda todo lo que podamos de las nuevas técnicas y continúe probando nuevas teorías una y otra vez.
Cada intento nos mueve hacia adelante. Puede que no resulte ser la solución final, pero es un ladrillo de pavimentación más en el camino hacia la solución final.
Podría ser que, por un tiempo, desarrollemos un montón de modelos diferentes. Usaremos modelos similares a puntos en algunos casos, modelos similares a cadenas en otros casos y modelos bidimensionales (similares a membranas) en otros casos. Matemáticamente hablando, las cadenas, los puntos y las membranas son casos realmente más simples entre sí: una cadena es una membrana sin área, y un punto es una cadena sin longitud.
Hay otros aspectos que impulsaron a los físicos hacia la teoría de cuerdas, como la multidimensionalidad. Kaluza-Klien demostró en 1921 que el uso de una ecuación matemática extradimensional, cuando se redujo a 4 dimensiones, produjo tensores de relatividad y ecuaciones EM de Maxwell. La teoría de cuerdas se ha ampliado a cuerdas y superficies “multidimensionales”.
https://en.wikipedia.org/wiki/Ka…
Eventualmente esperamos encontrar un modelo ‘unificado’ que funcione en todos los casos, para todas las fuerzas conocidas en la naturaleza.