Todos conocemos la historia hasta protones y neutrones. ¡Pero la historia aún está lejos de ser completa! Hablemos más. La cuestión es que los protones y los neutrones no son partículas fundamentales que forman la materia. Forman parte de una familia de partículas llamadas ‘Hadrones’ . En realidad, según el modelo estándar en física de partículas, las partículas ‘fundamentales’ son bosones y fermiones . ¡¿Ahora qué demonios son estos bosones y fermiones?!?!
La diferencia es bastante simple en realidad. Si conoce el ‘número cuántico de espín’ o el ‘estado de espín’, entonces la única diferencia es que los bosones son partículas con espín entero y los Fermiones son partículas con espín medio entero .
Saltemos adelante y llevemos nuestra historia a los fermiones. Las partículas más centrales de la familia de los fermiones son ‘ Quarks ‘. ¡Estas son las partículas de las que están hechos los protones y los neutrones! Estos quarks están unidos por ‘gluones’ para formar protones y neutrones. En realidad, la fuerza que mantiene unidos a los quarks se llama ‘Fuerza débil’ en física y es una de las cuatro fuerzas fundamentales que gobiernan el universo y esta fuerza débil está mediada entre los quarks por gluones. Como la respuesta debe ser breve, ¡no me detendré en qué portadores de fuerza son, aunque realmente quiero hacerlo!
¡Ahora comienza la parte más aventurera de nuestra historia! El pensamiento predominante en la comunidad científica es que todas las fuerzas fundamentales deben expresarse o pueden expresarse como una forma diferente de una única interacción energética, es decir, las cuatro fuerzas pueden unificarse en una sola teoría conocida como Teoría de la Gran Unificación (GUT o GUT) . La teoría de cuerdas es uno de esos GUT. Se cree que los quarks y otras partículas fundamentales también están compuestas de ‘cadenas’ de energía que vibran en diferentes fases (si esa es la palabra correcta, supongo). Las diferentes vibraciones de estas cuerdas producen diferentes fuerzas. Entonces, todas las fuerzas se pueden unificar en vibraciones de cadenas de energía. Además, las matemáticas dicen que estas vibraciones necesitan un número adicional de dimensiones (10-16). ¡¡Si!! Pero, ¿cómo puede haber dimensiones adicionales además de las tres que podemos ver? Los físicos dicen que a medida que avanzamos a niveles cada vez más pequeños, estas dimensiones comienzan a revelarse. Para hacerse una idea por analogía, vaya a través de este enlace La respuesta de Prashant Kumar a ¿Cómo son posibles once dimensiones?
Parece una idea novedosa. ¿Pero dónde está el problema? El problema es que estas dimensiones están en un nivel tan pequeño que aún no ha sido posible mirarlas. Por ejemplo, si suponemos que un quark es del tamaño de la tierra, ¡entonces esas cadenas de energía son del tamaño de un árbol en la tierra! Y sin observaciones experimentales, no hay prueba de la teoría de cuerdas hasta ahora.
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