¿Por qué se considera que la teoría de cuerdas es muy difícil y hay campos en física que se consideran más difíciles?

Creo que hay dos o tres grandes razones por las cuales la teoría de cuerdas es difícil.

Una de ellas es que el objetivo declarado de la teoría de cuerdas es ser una teoría de la física fundamental, descubrir las leyes “últimas” de la Naturaleza si se quiere. Esto significa que todo en el Universo debe entenderse como soluciones de una sola teoría, y esto necesariamente significa que dicha teoría debe involucrar matemáticas bastante abstractas. La abstracción es el precio de la generalidad en las matemáticas.

Dos es que la teoría de cuerdas aún no es una teoría completa. Tenemos partes de él, pero no entendemos completamente cómo se juntan estas piezas, no entendemos cuál es el principio central del cual podemos comenzar y derivar toda la teoría de cuerdas (como decir, el principio de equivalencia etc. son, para la relatividad general). Esto significa que tiene la sensación de un montón de trucos, cada uno con su propio conjunto de matemáticas que lo acompañan. Contiene supersimetría, gravedad, teoría cuántica de campos, simetría conforme, física de agujeros negros, etc., en varios extremos de la misma, por lo que un practicante de teoría de cuerdas necesita comprender todas estas cosas al menos en cierto grado. Esta es una tarea bastante voluminosa. Sospecho que una vez que tengamos una comprensión clara de los principios básicos de la teoría de cuerdas, no será una tarea tan voluminosa estudiarla. Al igual que las secciones introductorias sobre la geometría riemanniana o los espacios de Hilbert en los libros sobre relatividad general y mecánica cuántica, habrá algunas secciones de “matemática de cuerdas” en el Libro de teoría de cuerdas definitivo y el resto tratará de resolver esas ecuaciones de forma interesante y física. situaciones instructivas

La tercera es una opinión algo más personal: creo que una de las principales razones por las que es difícil llegar a la teoría de cuerdas cuando eres un estudiante graduado es porque requiere una comprensión profunda de la teoría de campo cuántico, que es un tema bastante grande, profundo y difícil. . Esa es la parte con la que más luché, no las matemáticas.

EDITAR: Aunque los físicos generalmente piensan que las preguntas de este tipo son sociológicas y poco interesantes, creo que es una pregunta justa. Los problemas específicos en cualquier campo de la física pueden ser arbitrariamente difíciles, pero si está pensando en la dificultad del campo en sí, creo que es correcto decir que la teoría de cuerdas es uno de los campos más difíciles.

La teoría de cuerdas tiende a usar las matemáticas más complicadas (matemáticas que uno encuentra en un doctorado en matemáticas), y generalmente es más difícil entrar en la investigación, ya que uno necesita un fondo más amplio y profundo en matemáticas para leer los documentos.

Las personas que conozco que pasaron con éxito a la teoría de la alta energía entraron a la escuela de posgrado con una sólida comprensión de la relatividad general y la teoría del campo cuántico. Eso es algo de aire enrarecido, tener el tipo de unidad y acceso a ese material. Es un campo bastante competitivo porque hay muy pocos trabajos disponibles, por lo que una barrera artificial de entrada también puede ayudar. Es muy posible que haya libros buenos y accesibles dirigidos a estudiantes graduados de orígenes más diversos, como los hay para la relatividad general y (¿posiblemente?) QFT, ya que más personas usan ese tema que solo los físicos de alta energía. Quizás haya libros de texto de teoría de cuerdas accesibles y sorprendentes y simplemente no los conozco. La teoría de la materia condensada es perjudicial para los buenos libros sobre las manifestaciones más exóticas de la teoría de campo, en mi opinión, y hay muchos teóricos de la materia condensada.

Esta es una pregunta muy subjetiva. Si por difícil se refiere al uso de conceptos matemáticos y abstractos de alto nivel, entonces hay una gran cantidad de campos en física que involucran a matemáticos y físicos con talento, si no más talentosos, como dinámica de fluidos y mecánica estadística.