¿Cómo le explicaría la teoría de cuerdas a un alumno de séptimo grado?

Antes de leer esto, señalaré que NO estoy tratando de explicar la teoría cuántica, así es simplemente cómo le expliqué la teoría del multiverso o de muchos mundos a mi hijo de trece años en su nivel más simple.
Descubro que si rompes cualquier estructura compleja a su nivel más simple y luego extrapolas a partir de ese punto, los niños pueden ser notablemente expertos en retomar incluso las teorías más complejas.

Sin embargo, te señalaré este maravilloso canal de YouTube que, sinceramente, lo hace un poco DEMASIADO simple, pero sigue siendo una forma brillante de abordar el tema:

Si tiene interés en los muchos mundos o la teoría del multiverso, así es como le expliqué ese desorden magnífico de una manera realmente simple.


Tengo que admitir que comencé con una versión muy simplificada de la teoría de entrelazamiento de variables cuánticas y desarrollé a partir de ahí …

… Con cualquier desglose de posibles variables cuánticas, debe desglosarlo en la opción más simple posible:

-Positivo: se hace una elección
-negativo: no se realiza una elección
-Nulo: la elección se realiza por otra negación de posibles elecciones personales

Con la variable “trinidad” puede expresar el potencial de cualquier posible enredo mediante la extrapolación de elección por parte del individuo. Con esto en su núcleo utilizo la “moneda”.

-Positivo:
Dentro de esta cadena cuántica visualizada por el individuo, se detiene y recoge la moneda.

-Negativo:
Dentro de esta variable, eliges pasar e ignorar la moneda.

-Nulo:
Otro individuo recoge la moneda, eliminando así la posibilidad de que la moneda tenga un efecto sobre usted pero que tenga un efecto similar para usted como individuo como si no hubiera recogido la moneda.

Ahora, con esto establecido, usted como individuo tiene dos puntos en paralelo directo donde su inacción y las acciones de otro han causado un efecto de causalidad fuera de su propia potencialidad y uno donde creó una variable notable que puede causar una divergencia de eventos personales.

Desde el punto de recoger esa moneda, ha causado una serie potencial de posibilidades que no existían y que, por defecto, no podrían haber resultado al no tener la moneda en primer lugar y cada evento desde ese punto lo lleva más lejos de los otros dos relativamente indistintos variantes de “realidad” a nivel cuántico.

Ahora bien, esta es la teoría multidimensional en su nivel más simple, pero por un momento considere que el simple acto o la falta causaron un “efecto dominó cuántico” a nivel individual. Considere por un momento que las variables cuánticas causadas por la elección a nivel de masa, con millones de opciones posibles que forman una potencialidad amplia y variada de billones de posibles resultados momento a momento, ya que una de esas tres opciones se hace, no se hace o simplemente se ignora. una “cadena” de hilos cuánticos que rodea cada posible enredo alrededor del individuo y cada una de esas cadenas que se forman y entrelazan entre sí en paralelos de elecciones potenciales y activas, ya que cada una tiene un efecto sobre la otra formando un infinito en la forma de una “alfombra” masiva y compleja de cuerdas que une no solo sus elecciones, sino también las elecciones hechas por cualquier otro individuo desde el comienzo de la elección hasta este mismo momento, formando un hilo único e infinitamente complejo que lo ha llevado a usted en este mismo momento cuando tomaste la decisión de leer esto …

… Pero supongo que es solo otra opción, me pregunto cuál será la próxima.

bueno, obviamente, este es un ejemplo realmente simplificado, pero puedes explicarlo al alumno de 7º grado algo como esto:

¿De qué están hechas las cosas? Está hecho de moléculas. ¿De qué están hechas las moléculas? átomos ¿De qué están hechos los átomos? protones, neutrones y electrones (girando alrededor del núcleo formado por protones y neutrones). Entonces, ¿de qué están hechos estos protones, neutrones y electrones?

protones y neutrones (quarks conectados por gluones)

neutrones- (leptones)

Por lo tanto, lo que sugiere la teoría de cuerdas es que estos quarks, leptones y bosones (partículas que transportan energía) están hechos de pequeñas cuerdas vibratorias y que todo el universo es una sinfonía subatómica gigante.

Esta teoría se hizo básicamente en un intento de unificar toda la física en una sola teoría (confío en que conozca la mecánica cuántica y la relatividad general) y aparentemente ha sido nuestro intento más exitoso.

Recuerda cuando creías en Santa Claus y sus renos voladores … luego, en la escuela primaria, a medida que aprendías más ciencia, geografía y aritmética, surgieron preguntas y le preguntaste a tu padre, que es un teórico de cuerdas:

P: ¿Cómo pueden los renos volar sin alas como murciélagos o pájaros?

R: Debido a las supercadenas, los renos no tienen que hacerlo dentro de las 3 dimensiones espaciales + tiempo que usted y yo podemos percibir; quedan 7 que no podemos ver donde los renos pueden gastar fuerza y ​​aparecer en otra ubicación.

P: Pero papá, no entiendo cómo eso los hace capaces de desafiar las fuerzas de la gravedad de la Tierra y volar.

R: Esas cadenas son muy muy pequeñas, del orden de lo que llamamos en el trabajo, una longitud de Planck o 10-35 metros. A esa escala, las fuerzas de la gravedad se vuelven insignificantes.

P: Ok, pero ¿cómo lleva todos esos juguetes a todos los niños del mundo en 24 horas?

R: Además de solo viajar de este a oeste, él (y, por supuesto, el trineo, los renos y unos 20 mil millones de juguetes) puede aprovechar las supercuerdas y extenderse perfectamente en “unidades de Santa”, cada una en su propio multiverso, tantas como necesite. están disponibles … luego, cuando haya terminado, lo que sea que le permita divergir (aún no podemos explicarlo todo, hijo), puede reconstruirse de nuevo a un Santa pasando en reversa a través de branas cilíndricas que se bifurcan.

P: ¿Está probado?

A: Las matemáticas funcionan.

Para empezar, sería sincero al respecto. Explicaría que a las personas les gusta tener ideas de lo que hace que las cosas sean lo que son o podrían ser. Que a la gente le gusta tener ideas exactamente de la misma manera que a los alumnos de séptimo grado. Es decir, tienen su opinión personal sobre el mundo, en la que piensan. Y que sus opiniones siempre cambian al igual que los alumnos de séptimo grado. Finalmente, diría que los científicos no tienen nada de especial. Simplemente les gusta jugar con ideas. Un científico tendrá su propia opinión. Nada especial. Los científicos siempre están en desacuerdo sobre sus ideas. Sin embargo, a algunos científicos les gusta construir cosas que otras personas puedan usar, o hacen nuevos medicamentos, por lo que son necesarios y es un buen trabajo para aquellos a quienes les gusta ayudar a otras personas.

Entonces, diría que hace unos 4.000 años, algunas personas pensaban que todo se creó a través de la vibración, como el sonido de un piano. La teoría moderna de cuerdas es lo mismo. Todo se crea a partir de cuerdas vibrantes en un piano grande.

Yo presentaría una guitarra. Me gustaría arrancar una cuerda y que ellos (ella / él) la escuchen. Luego preguntaba: “¿Qué escuchas?”. Espero que respondan: “Sonido”. Yo preguntaría de dónde viene ese sonido. Los más inteligentes pueden responder “desde la cuerda vibrante”. Repetiría esto con otras cuerdas. No, no entraría en Pitágoras, a menos que siguieran preguntando “por qué”. Trataría de hacer coincidir mi descripción con su conciencia de cómo piensan acerca de las cosas a su alrededor.

Entonces diría: “Imagina que todo este mundo es música. Que todos somos parte de una gran orquesta ”.

Si pueden concebir eso, yo diría: “eso es lo que es la teoría de cuerdas”. Algunas personas creen que todo es parte de una gran orquesta. Sin embargo, agregaría que la mayoría de la gente no piensa de esa manera. Además, que no importa si uno cree eso o no. Es más un pasatiempo para algunas personas. Nadie lo sabe realmente, pero puede ser divertido pensar en eso.

Puede inspirar a algunos niños a ser parte de la magia de la ciencia, mientras que otros pueden unirse a la banda escolar. La mayoría, me imagino que estaría más interesado en niños o niñas.

Creo que es importante ser siempre honesto sobre lo que es la ciencia. Es opinión y acuerdo. Nada especial. Los científicos son solo personas con ideas. No más inteligente y más tonto que nadie. Y todos pueden cuestionar una idea científica porque la ciencia cambia todos los días. No hay nada permanente sobre las ideas científicas. Todos tenemos buenas ideas. Los científicos tienen una comprensión tan buena de lo que los rodea como todos los demás. Uno no necesita creer lo que dice un científico.

No soy un maestro, así que puedo responder esta respuesta.

Salud.

Lo que quieres explicar no es la teoría de cuerdas. La teoría de cuerdas es un modelo del universo. Lo que estás tratando de enseñar es metafísica de ciencia ficción. La teoría de cuerdas es el resultado matemático cuando intentas combinar relatividad especial y mecánica cuántica. Al final resultó que usar un punto como partícula como la unidad fundamental del universo no funcionó; cuando encontraron algo matemáticamente que funcionó resultaron ser cadenas. Eso es. No hay nada allí sobre múltiples vidas en diferentes universos, múltiples mundos o nuevos universos que se crean cada vez que lanzas una moneda. El gato de Schrödinger no es una prueba de diferentes universos, es un experimento mental que muestra lo absurdo de aplicar el pensamiento de la macro física a los fenómenos cuánticos. Explicar todas estas cosas “geniales” sobre una ciencia que son muy difíciles de entender, solo para que se decepcione cuando ve que todo es una mierda, es una manera fácil de alejarlo de lo que originalmente pretendía que aprendiera.

Si realmente quieres volar su mente con teorías locas que resultan de dudosas interpretaciones de matemáticas y física, entonces enséñale la teoría de que el universo es matemático. Tegmark es un cosmólogo que defiende esa teoría, y le dará resultados más locos que los miltiverses y es más fácil de transmitir que la mecánica cuántica. Dos veces la mierda la mitad de los problemas.

Me encanta la respuesta de Jess H. Brewer. Sé que algunas personas dicen que si no puedes explicarle algo a otra persona y hacer que lo entiendan, lo estás explicando mal, pero la realidad es que ignora el nivel al que estás apuntando y a la persona con la que estás hablando.

La teoría de cadenas de temas requiere una gran cantidad de conocimientos previos necesarios para explicarse correctamente. Hay una razón por la cual es una asignatura de nivel universitario. Dicho esto, no tienes que entrar en detalles profundos desde el principio. Parece que tú tampoco lo sabes muy bien. Así que lo usaría como una forma de que ambos aprendan. Hay muchos documentales sobre la teoría de cuerdas. Miralos. Discutirlos. Luego, cuando ellos, o usted, parecen tener alguna paradoja, algo que simplemente no parece funcionar, investigue eso más a fondo. Los documentales de ciencia ficción simplifican muchos conceptos y en este proceso las cosas se rompen si se miran las analogías de cerca. Regrese a lugares como Quora con preguntas más avanzadas. Hay otros foros basados ​​en la ciencia que también pueden ayudar.

Simplemente no se frustre de que un alumno de 7º grado no lo entienda después de una charla de 10 minutos. No se frustre cuando el alumno de 7º grado comprenda mejor un tema que usted.

Buena suerte con tu experiencia de aprendizaje.

Presenta la explicación a su capacidad de comprensión y el objetivo previsto para la explicación. Esto significa que tendrá que hacer una evaluación de su capacidad y también de lo que necesitan obtener de lo que les está diciendo.

Si se trata de un “alumno de octavo grado típico” y no una progenie de alumnos de octavo grado con educación superior, entonces probablemente no se molestaría.

La teoría de cuerdas es una forma de tratar de convertir toda la ciencia en una teoría que nadie ha podido hacer funcionar todavía.

Entonces: ¿qué tiene la teoría de cuerdas que debe explicarse al alumno de octavo grado? ¿Cómo surge la pregunta?

El contexto lo es todo.

Comenzaría con Flatland: un romance en muchas dimensiones.

Una cuerda es como la esfera en la historia. Vemos una sección transversal de algo que tiene dimensiones más altas.

Una cuerda también es como una cuerda de guitarra, vibrando. Vemos el corte en nuestro universo en movimiento, a pesar de que no podemos ver toda la forma.

Todo está hecho de estas cuerdas.

Y eso es todo.

Michio Kaku lo resume mejor: “En la teoría de cuerdas , todas las partículas son vibraciones en una pequeña banda de goma; la física son las armonías en la cuerda ; la química son las melodías que tocamos con cuerdas vibratorias; ¡El universo es una sinfonía de cuerdas y la ‘Mente de Dios’ es música cósmica que resuena en el hiperespacio de 11 dimensiones!

Proporcionaría una explicación más general en la línea de “Los planetas orbitan alrededor de su sol. Esos soles también viajan dentro de una galaxia. Esa galaxia también se mueve, y todas las reglas físicas que se aplican a nuestro sistema solar, se aplican a nuestra galaxia y más allá.

Cuando comienzas a buscar elementos pequeños como moléculas, átomos, sus electrones en órbita y los elementos dentro de ellos, las mismas reglas que se aplicaron a la física más grande / universal en realidad no se aplican del todo. La física cuántica es la rama de esa ciencia cuyo objetivo es explicar cómo funcionan esos elementos pequeños, y la teoría de cuerdas es uno de esos enfoques, para ayudar a explicar el 100% de lo que podemos ver a través de experimentos o cálculos ”. Básicamente, el enfoque de cómo las reglas que se aplican al “exterior” no siempre se aplican al “interior” (más pequeño, vaya).

Algo así como esta aproximación general, aunque faltan enormes fragmentos de física, sería revisada y ajustada para ese individuo, pero es lo más lejos que podría entrar.

Espero que esto ayude.

Todo lo mejor,

No hay razón para que un estudiante de 7º grado no lo entienda tan bien como yo (OK, probablemente entiendo los modos de vibración un poco mejor, pero eso es todo).

Yo comenzaría con los átomos.

Luego protones, neutrones y electrones.

Y luego explique que algunas personas piensan que las partículas subatómicas están hechas de cuerdas vibratorias aún más pequeñas. Piensan que esto podría explicar todas las fuerzas de la naturaleza, incluida la gravedad, en una teoría.

Y si el angelito aún estaba despierto, lo enviaría a Wikipedia.

Muy gradualmente, durante la próxima década más o menos.

Ok, aquí está mi intuición sobre la teoría de cuerdas: primero debes conocer la historia de Flatland [1]

A continuación, toma cadenas tridimensionales que perforan Flatland creando puntos en el espacio.

Las cuerdas vibran con diferentes frecuencias dando a esos puntos diferentes cualidades (y, por lo tanto, se crean diferentes partículas).

Ahora, en nuestro mundo tridimensional, las cadenas tienen que ser tridimensionales y las intersecciones se ven como partículas tridimensionales (quarks o lo que sea más fundamental).

No sé si esto tiene mucho sentido desde el punto de vista físico, corrígeme si no 😉

Notas al pie

[1] Flatland – Wikipedia

Prueba esto: a capella ciencia gravedad bohemia

Descubrí esto cuando estaba en octavo grado, pero lo suficientemente cerca.

Luego, inscríbalos en los cursos STEM más avanzados y eventualmente reconocerán las palabras y harán conexiones.

Primero, encuentre a alguien que lo entienda. Luego, ignórelos y dígale al alumno de 7º grado que algunos científicos deben ser ignorados.

Haz que lean ‘The Elegant Universe’ y ‘The Hidden Reality’ de Brian Greene. Vea las charlas de TED sobre el tema y quizás busque algunos videos más interesantes en Youtube.

Ahorra tu energía. Para cuando el alumno de 7º grado sea un adulto, la teoría habrá sido refutada o al menos modificada.

“Es estúpido.”

More Interesting

¿Por qué la transformación de Fourier de la posición de un fotón da su impulso? ¿Cómo debe establecerse la situación? ¿Heisenberg sabía sobre esto?

¿La teoría de cuerdas es analógica o digital?

Para profundizar en el ciclo de la gravedad cuántica, ¿necesito entender la teoría del campo cuántico a fondo?

¿Cómo implica la ecuación de Dirac la existencia de antimateria?

¿Cuáles son los efectos de las dimensiones adicionales en las teorías de cuerdas y supercuerdas en nuestra percepción normal de la existencia? ¿Cómo sería la vida diferente sin estas dimensiones (dado que estas teorías son correctas)?

Si un planeta de agua pura pudiera desarrollarse, ¿su núcleo sería sólido?

¿Cuáles son todas las ramas posibles de la física de partículas?

La relatividad general sugiere que la materia curva el espacio-tiempo. El espacio-tiempo no es nada. ¿Cómo no se puede curvar nada?

¿Por qué la realidad física sigue la probabilidad teórica?

¿Cómo sabemos que el espacio-tiempo es curvo? ¿Por qué la tela no está claramente deformada a simple vista?

¿Cuál es la teoría cuántica de la gravedad?

¿Es la perturbación en el espacio-tiempo la razón de la existencia de la gravedad, o es la red de estas fuerzas que interactúan lo que hace que el espacio-tiempo sea el tejido?

En la teoría del Big Bang se muestra que los físicos teóricos a veces se vuelven locos. ¿Esto refleja la realidad? ¿Si es así por qué?

¿Qué tipo de experimento podría probar que la teoría de cuerdas es falsa?

¿Cómo se relaciona el bosón de Higgs con el aumento de la masa relativista a medida que un objeto se acelera?