¿Cómo comenzó la teoría de cuerdas?

La teoría de cuerdas es la culminación de un programa de física particularmente radical que tiene sus raíces en el período 1938-1941, cuando Wheeler formuló el concepto de matriz S, o matriz de dispersión, y Heisenberg estaba muy convencido con este concepto, y propuso que Es la cantidad fundamental que subyace en toda la física relativista.

La matriz S de Wheeler es una cantidad que le dice cómo las partículas entrantes se convierten en partículas salientes. Las partículas libres entrantes son estados propios de energía, lo que significa que son enormes ondas planas largas con energía definida, y después de dispersarse, se convierten en una superposición de otras ondas planas. Existen complejidades molestas al hacer el límite para la matriz S, porque dos ondas planas infinitas nunca se dispersan (las partículas se extienden por todo el espacio y, por lo tanto, nunca se encuentran). La matriz S se define como el límite o la densidad de amplitud de dispersión por unidad de momento en la capa de masa por unidad de área adecuadamente escalada de las ondas planas entrantes.

Las complejidades matemáticas no son tan importantes, la matriz S es una definición de cómo las partículas se convierten en partículas que salen. La idea básica que tuvo Heisenberg fue que la matriz S de Wheeler no requiere seguir los detalles de lo que está sucediendo entre la entrada y la salida, puede describir todo el proceso sin saber lo que está sucediendo en el medio. Al emplear el positivismo lógico, Heisenberg se convenció de que la matriz S era suficiente para reconstruir toda la teoría, por lo que solo era necesaria la dispersión para saber qué estaba sucediendo en cualquier situación. Luego propuso que uno debería formular reglas para la matriz S directamente, sin usar la teoría de campo cuántico para encontrar una serie para esto. Todo esto fue en 1941, en la Alemania nazi, y esto significa que nadie le prestó atención, porque todos los demás habían huido.

Heisenberg propuso que uno debería usar el principio de unitaridad para reconstruir la matriz S a partir de algunos postulados. La idea aquí es que la unitaridad es la afirmación de que SS * = 1, y esta condición relaciona órdenes de dispersión más altos con órdenes más bajas. La unitaridad es una condición no lineal restrictiva, y Heisenberg esperaba que hubiera una teoría unitaria finita única, pero no tenía idea de cómo formularla. La razón por la que Heisenberg estaba interesado en esto es porque, a diferencia del electrón, se descubrió que el protón era una gran burbuja en el espacio, la teoría de Dirac no lo describió bien. Su momento magnético era más de 4 veces mayor de lo que debería haber sido para una partícula de Dirac, y su radio de carga era aproximadamente un femómetro, no era puntual como el electrón.

Las partículas no puntuales son un problema en la relatividad, porque necesita tener una comunicación constante entre las partes de la partícula. La idea de los puntos espacio-temporales en el positivismo requiere sondas locales, campos elementales que representan partículas localizables. Si sus partículas son manchas, el espacio y el tiempo podrían no ser nociones confiables. Pero si usa una matriz S unitaria, solo se refiere a cosas asintóticas: partículas frías libres en las ondas planas que entran y salen, por lo que no está haciendo suposiciones sobre el espacio-tiempo, lo que sea que esté haciendo el espacio-tiempo en distancias cortas, la matriz S es estable a estos fenómenos, ya que describe la relación entre las cosas asintóticas.

Wheeler también enfatizó la matriz S (naturalmente, descubrió la cosa, uno de los primeros grandes descubrimientos nativos estadounidenses), y estaba interesado en reconstruir las teorías de las interacciones de partículas solo de la matriz S, sin una imagen detallada de los campos de espacio-tiempo . Cuando Feynman se convirtió en su alumno, hicieron una formulación acausal de la electrodinámica clásica, e hizo que Feynman trabajara en la matriz S para la electrodinámica cuántica a partir de esta base clásica, y Feynman nunca aprendió ni usó campos locales. Construyó la teoría de la perturbación para la electrodinámica cuántica a partir de consideraciones de partículas de matriz S pura y, en un heroico trabajo inspirador, derivó reglas de Feynman consistentes y correctas a partir de propagadores de partículas libres, vértices de interacción primitivos (determinados a partir del límite clásico y acoplamiento mínimo), y la restricción de la unitaridad en órdenes superiores, que determina la forma en que los bucles deben funcionar. Su intuición era de la ruta de partículas integral, que formuló para abordar este problema. Los resultados dieron fórmulas de dispersión consistentes, pero no mencionaron ningún campo local, por lo que Feynman pensó que tenía un nuevo y sorprendente tipo de teoría física.

No exactamente. Feynman se sorprendió bruscamente: ¡otras personas como Schwinger habían derivado exactamente las mismas reglas de la teoría de campo local! No usaron la matriz S, y obtuvieron exactamente los mismos propagadores y vértices, sin esfuerzos hercúleos. Feynman tuvo que trabajar 10 veces más duro y, sin embargo, el resultado fue equivalente. Dyson mostró cómo derivar las series de diagramas de Feynman de la teoría de campo, como lo hizo Feynman a principios de la década de 1950, y también Schwinger, cada uno a su manera. Candlin completó la tarea mostrando cómo hacer integrales de ruta para campos locales.

Esta experiencia agrió a Feynman en la matriz S de Wheeler, y abandonó la idea de que esto era algo radical y nuevo, y se convirtió en un teórico de campo. Feynman fue uno de los críticos de la teoría de cuerdas cuando era prominente, probablemente porque ya fue quemado una vez por la matriz S. Él abucheó la teoría de la proto-cuerda en la década de 1960, y su oposición posiblemente fue una razón para la marginación de las ideas en la década de 1970 (también, algunos errores cometidos por los matriciales en la década de 1960, los abordaré).

Aparte de Wheeler, quien ideó la matriz S, después de la guerra, la idea de la matriz S fue ignorada hasta alrededor de 1956, cuando Murray Gell-Mann, Stanley Mandelstam, Tullio Regge, Vladimir Gribov y Lev Landau comenzaron a interesarse. realmente bajo la influencia de la deriva mágica de Feynman de las reglas de Feynman. En este caso, es el fantasma de Wheeler, una vez que Feynman se aleja de Wheeler, la matriz S está fuera de la ventana.

De todos modos, los principales resultados de esta época fueron el descubrimiento de Tullio Regge del hecho de que las partículas vienen en familias que deben dispersarse juntas en familias con la dispersión de todos estos juntos reconstruyendo la verdadera dispersión, que es más suave (lo que significa menos divergencia en la alta energías) que la dispersión de las partículas individualmente.

Mandelstam y Gell-Mann estudiaban las relaciones de dispersión, leyes integrales que determinan la dispersión de las singularidades de la amplitud. Landau descubrió la interpretación física correcta de estas singularidades (al pensar en los diagramas de Feynman), son lugares donde tiene el tipo correcto de energía en un subconjunto de partículas entrantes para producir una partícula física de otro tipo. ¡Las relaciones de dispersión le permitieron calcular la amplitud a partir de datos experimentales sobre dispersión física, y nunca tendría que trabajar con una teoría de campo! Podría reconstruir la matriz S a partir de algunas consideraciones simples y experimentar.

Mandelstam se da cuenta de que la idea de Regge para familias de partículas con un momento angular diferente tiene una interpretación más física en la relatividad, donde descubres que la dispersión asintótica a alta energía está relacionada con la predicción de Regge para la dispersión no física a valores de “coseno theta” mucho más grande que 1. Estas predicciones fueron curiosidades matemáticas hasta que apareció la interpretación de Mandelstam, ahora se convirtieron en predicciones experimentales: conociendo la función de trayectoria Regge (la tasa de aumento de la masa al cuadrado con momento angular) se podía predecir la velocidad a la que se redujo la amplitud de dispersión a altas energías en cualquier “t” fija (es decir, ángulo normalizado por un poder de energía). Estas relaciones eran todas de matriz S, lo que significa que no necesitabas un lagrangiano.

Al mismo tiempo, Froissart demostró el límite de Froissart en la matriz S, lo que demuestra que existe un límite estricto en la cantidad de dispersión que puede tener en una teoría con una brecha de masa. La dispersión no puede crecer más rápido que logarítmicamente. Hubo muchos otros resultados menores en esta era, relacionando las cantidades de la matriz S con los observables físicos.

Aquí es donde entra Geoffrey Chew. Era un tipo fenomenológico, no como los grandes teóricos, y en algún momento se da cuenta de que las partículas que interactúan fuertemente, el protón, los piones, los Kaons, yacen en estas trayectorias de Regge. . Él dice que esto significa que no son fundamentales, y además, dice que la forma correcta de describirlos es utilizando las relaciones de dispersión de Gell-Mann y Mandelstam, sin postular que hay una teoría cuántica de campos debajo. Él llama a esto “democracia nuclear”, lo que significa que ninguna de las partículas que interactúan fuertemente es fundamental, todas son compuestas y, además, no tienen constituyentes, están formadas entre sí de manera coherente.

Chew y Frautschi mostraron que la ley básica de las interacciones fuertes es que las partículas se encuentran en trayectorias Regge en línea recta (lo que significa que la masa al cuadrado es lineal más la función de desplazamiento del giro) y la pendiente es la misma para todos los mesones. Simultáneamente, Gribov formuló la trayectoria de Pomeron, para explicar por qué las secciones transversales en la interacción fuerte eran máximas: saturan el límite de Froissart (en realidad, en datos experimentales, las secciones transversales crecen como una pequeña potencia hasta ahora, lo que significa que están más que saturadas ¡el límite, lo violan! Este comportamiento no puede continuar para siempre, la dispersión tiene que volver a ser logarítmica, y esto se llama “unitarización de Pomeron” en la literatura. El mecanismo de la unitarización de Pomeron no se entiende, ni es muy pesado estudiado por razones que pronto quedarán claras)

Chew pasó a desarrollar métodos para extraer predicciones de la matriz S a partir de algunas interacciones de partículas y experimentar, mientras que Mandelstam continuó presionando con la idea de una teoría fundamental utilizando solo relaciones de dispersión y matriz S. Feynman pensó que la teoría debería ser una teoría de campo, Gell-Mann no estaba seguro y cubrió sus apuestas. En la década de 1960, la gente estaba muy dividida, con la mitad de la comunidad trabajando en matriz S y cosas matemáticas difíciles relacionadas con las relaciones de dispersión, y la otra mitad trabajando en secreto en la teoría de campo, y nadie sabía si las interacciones fuertes eran una teoría de campo o un Cosa de la matriz S.

En 1968 fue el mayor triunfo para la gente de la matriz S. Dolen Horn y Schmidt habían demostrado en 1967 que la dispersión en la interacción fuerte tenía una propiedad extraña: normalmente cuando intercambias partículas, tienes un fondo amplio y picos en la parte superior de este fondo en los lugares donde tienes intercambio de partículas. ¡Pero el DHS mostró que donde tienes un pico, el fondo está deprimido, como si el fondo fuera una suma de picos anchos! Esto significa que las partículas que está intercambiando que le dan picos (intercambio de canal S en la jerga de Mandelstam) son realmente responsables del fondo (intercambio de canal t). En la teoría cuántica de campos, las dos cosas son cosas completamente separadas.

Entonces la gente reflexionó sobre lo que esto significaba: dibujaron diagramas de Feynman de “red”. En 1968, sin saber lo que esto significaba, Veneziano propuso una amplitud dispersa que tenía la propiedad Dolen-Horn-Schmidt. Esta propiedad es tan ridículamente restrictiva que esencialmente solo había dos soluciones (módulo de algunos supuestos, como trayectorias en línea recta con pendiente paralela), la de Veneziano y una amplitud posterior de Shapiro.

Estos resultados fueron viento en las velas de la teoría de la matriz S. La gente confiaba en que habría una teoría, que sería única y resolvería el problema de las fuertes interacciones. Esto significaba que la mayoría de los físicos estaban trabajando en la matriz S de 1968-1974, y la teoría de campo estaba marginada. La gente de la matriz S decía cosas estúpidas, como el hecho de que la teoría de campo tiene infinitos perturbativos significaba que era inconsistente, y que habría una matriz S única consistente con la relatividad, cosas así.

Durante este tiempo, personas como Feynman y Bjorken todavía intentaban describir las fuertes interacciones con la teoría de campo, es decir, con los constituyentes de partículas puntuales. Los datos experimentales de la dispersión electrón-protón mostraron que había puntos cargados dentro del protón, y esto significaba la teoría del campo cuántico, no la teoría de la matriz S (que predice la dispersión suave de una burbuja difusa). Pero nadie pudo darse cuenta de cómo los puntos estaban atrapados dentro del protón, por lo que no vemos quarks o gluones libres. Además, Gell-Mann estaba vacilante, porque tal vez los quarks son puntos, y el pegamento es una burbuja de matriz S.

Feynman en el libro de 1972 “Interacciones de fotón hadrón” demuestra que si la electrodinámica cuántica es una teoría de campo a escala de protón (algo bien respaldado por el experimento para entonces), entonces las cosas en el protón que están cargadas también deberían ser descritas por un campo de conmutación local. teoría. Este fue un argumento fuerte para la teoría de campo, en lugar de la teoría de la matriz S.

Schwinger había dado un modelo de teoría de campo de juguete con esta propiedad a mediados de la década de 1960: el modelo Schwinger de electrodinámica dimensional 1 + 1. Mostró que en este modelo, los electrones y los positrones forman mesones y están confinados permanentemente, porque el campo eléctrico no desaparece con la distancia. Nambu había postulado que el vacío de la interacción fuerte era como un par condensado superconductor de fermiones, y este modelo tuvo éxito en predecir las interacciones de los piones, como lo demostró Weinberg. Weinberg también se estaba volviendo escéptico de la teoría de la matriz S, porque pudo demostrar que las predicciones de Chew para la dispersión de piones podrían derivarse más simplemente de la teoría de campo efectiva. La forma de número finito de partículas de la teoría de la matriz S se estaba convirtiendo en teoría de campo en otra forma, la gente se quemaba de la misma manera que se quemaba Feynman.

Pero a diferencia de la matriz S de electrodinámica cuántica de Feynman, o la matriz S de los modelos pion-pion que se convirtieron en las teorías de campo efectivas de Weinberg, la teoría de Veneziano claramente no se estaba convirtiendo en una teoría de campo: la dispersión siempre fue suave, las cosas estaban completamente compuestas de las trayectorias Regge, no había noción de campo cuántico, de hecho, no había noción de espacio y tiempo. La teoría era claramente nueva y diferente de la teoría de campo, y requería infinitas partículas para ser consistente. También fue muy difícil hacer el trabajo, exigió todo tipo de cosas que nadie ordenó.

A principios de la década de 1970, hubo un progreso tremendo en lo que era esta teoría, y a medida que la teoría se desarrolló, parecía cada vez menos correcta para las interacciones fuertes. Nambu propuso que lo que describe la teoría de Veneziano es una cuerda. Susskind también propuso esto, y entendió cómo los modos de cuerda eran cosas de Veneziano, al igual que Nielson de los diagramas de red (buena imagen), y la analogía con las líneas de vórtice (no 100% de precisión, pero lo que sea).

En 1974, Lovelace había demostrado que la teoría de Veneziano necesita vivir en 26 dimensiones, Ramond incorporó fermiones y demostró que necesita supersimetría en la hoja del mundo (y la dimensión crítica se redujo a 10), Scherk mostró que la teoría incluye la electrodinámica y la teoría de Yang-Mills. en límites de baja energía, y Yoneya había demostrado que la teoría de cuerdas incluye la gravedad (trabajo que se reprodujo y amplió en la reinterpretación innovadora de Schwarz y Scherk). La teoría de cuerdas también predijo la dispersión suave en ángulos grandes, lo que estaba en conflicto con los datos experimentales de la dispersión de Bjorken, que mostraba partes, pequeños puntos. Cuanto más se manipulaba, menos se parecía a los datos experimentales, y debido a que era una matriz S autoconsistente, no se podían agregar cosas para corregir la contradicción con los datos, se estaba determinando por la autoconsistencia.

Luego, en 1974, cuando se descubrió el quark Charm, todo el campo se dio cuenta de que la teoría correcta de las interacciones fuertes era la teoría SU (3), con la idea de color de Nambu, y los quarks Gell-Mann y Zweig como partículas puntuales. La teoría de campo ganó, y la teoría de la matriz S, incluida la teoría de cuerdas, fue arrojada como basura equivocada, y mucha gente perdió reputación y trabajo.

El resultado fue una contrarrevolución completa en física. La teoría de la matriz S era matemática y físicamente exigente, el material era increíblemente difícil de entender, en comparación, la teoría de campo es algo trivial (sin ofender a los teóricos de campo). Fue fácil para los teóricos de campo pensar que la gente de la matriz S se dedicaba a la mierda, publicaba basura que no tenía ningún sentido y creaba cosas por pensamiento grupal y pensamiento consensuado, sin ninguna cosa matemáticamente coherente debajo. Esto fue especialmente cierto cuando se demostró que la teoría de campo era correcta para las interacciones fuertes, toda la motivación se abandonó del programa de matriz S. Yo personalmente leí mucha de la literatura de los años sesenta a fines de los ochenta y principios de los noventa, y no podía entender cómo todas estas personas podían estar persiguiendo una litera tan obvia.

Es muy difícil construir la intuición para la teoría de cuerdas, porque es una teoría de dispersión, por lo que no cuenta una historia en el espacio-tiempo (aunque esto se mejora con la formulación de cono de luz de 1974 de Mandelstam y la teoría del campo de cuerdas de Kaku y Kikkawa) solo es cierto que obtienes una imagen en coordenadas de cono de luz, y la imagen no es realmente local en el espacio-tiempo cuando consideras la coordenada perpendicular al frente de luz).

La contrarrevolución fue algo terrible, aunque se hizo mucha buena física. Era esencialmente algo conservador, como el movimiento reagan políticamente conservador, o el rechazo del rock progresivo en favor del rock comercial simple, o el rechazo del marxismo en favor de las ideas más antiguas. Estas cosas eran necesarias, había mucha litera en el comunismo, el rock progresivo y la teoría de la matriz S, y esta litera necesitaba ser purgada, pero la forma en que se purgaban estas cosas arrojaba cosas legítimas junto con el absurdo excesivo, y causó mucho dolor a mucha gente buena.

De todos modos, no todos renunciaron a la teoría de cuerdas. Scherk y Schwarz entendieron que esta era realmente una matriz S completamente consistente, incluida la gravedad, y probablemente está determinada de manera única, por lo que sería una teoría de todo. El trabajo de 1976 de Gliozzi, Scherk y Olive demostró que la teoría de cuerdas era supersimétrica en el espacio-tiempo, y la construcción de la supergravedad explicaba qué teoría de cuerdas estaba prediciendo para alterar la Relatividad General. Estas cosas de supersimetría fueron muy fructíferas para estudiar, incluso dentro de la teoría de campo, pero la teoría de cuerdas permaneció fuera.

En la década de 1980, había una nueva superestrella joven, Edward Witten, que era una potencia matemática con una intuición física sorprendente. Seguía la teoría de cuerdas, al igual que todos los jóvenes, y nunca estaba seguro de si era una litera o no. Pero era muy bueno con la relatividad general, y descubrió un montón de cosas molestas para los enfoques tradicionales de la gravedad cuántica:

* La teoría de Kaluza Klein es inestable: esto fue un desastre, el espacio-tiempo se desmorona semi clásicamente, debido a un extraño instante que nunca adivinarías en un millón de años, y nunca verías esta inestabilidad en la teoría de la perturbación. Necesitas estabilizar el vacío.
* Anomalías gravitacionales: no se puede introducir la materia quiral en las teorías de gravedad arbitrariamente, hay condiciones de consistencia increíblemente estrictas en las cosas quirales, y casi todas las teorías de gravedad de campo son inconsistentes.

Además, estaba claro que la integral de la ruta para la gravedad no era buena, la suma estaba por encima de las topologías e incluía partes que divergen de maneras que no se pueden solucionar yendo al tiempo imaginario.

Además, Hawking había progresado en la gravedad cuántica, el primer progreso real, al demostrar que los agujeros negros eran térmicos. Esto significaba que necesitabas formular la teoría de manera algo diferente. No podría haber ninguna ley de conservación global (no puede haber conservaciones de números Baryon, porque puede hacer un agujero negro con neutrones y hacer que se descomponga en gravitones y fotones). La teoría tenía que tener un enlace ultravioleta infrarrojo, porque las altas energías producen grandes agujeros negros, no pequeñas colisiones localizadas.

Ahora se demostró que la teoría de cuerdas resuelve todos estos problemas. Era suave a altas energías, y se demostró que tenía dualidad ultravioleta-infrarroja, y también dualidad T por Schwarz y colaboradores como Green. La teoría de cuerdas hace de cada simetría global una simetría de calibre, algo que se conocía desde los primeros días, por el trabajo de Scherk. Por lo tanto, era consistente con las expectativas posteriores a Hawking, de una manera que ninguna teoría de campo podría ser.

Además, la supersimetría en la teoría de cuerdas mostró que no existe un proceso que destruya un vacío supersupermétrico de Kaluza Klein, por lo que también se solucionó la inestabilidad de Witten.

Luego, en 1984, Michael Green y John Schwarz demostraron que las teorías de la gravedad que surgen de las teorías de cuerdas, en aquellos casos en que tienen fermiones quirales, son mágicamente las que cancelan todas las anomalías. Esta fue la gota que colmó el vaso para Witten: no hay absolutamente ninguna razón para que una teoría inconsistente produzca límites de baja energía libres de anomalías, especialmente que la cancelación fue mágica, confiando en una conspiración de ciertos campos bosónicos y fermiones quirales juntos. Este tipo de cosas exigía absolutamente que la teoría de cuerdas tuviera sentido matemáticamente.

Además, el mecanismo de cancelación de anomalías sugirió que debería haber una teoría de cuerdas E8xE8, que fue debidamente encontrada en 1985 por Rohm, Gross, Martinek, Harvey. La cuerda heterótica era una especie de “het” (diferente) y “erótica” (sexy) porque podía producir inmediatamente física realista con gravedad.

El principal problema en la teoría de cuerdas es que se construyó como una teoría autoconsistente, no se podía estar seguro de si era la teoría correcta, porque no había datos que lo respaldaran específicamente, y no había un principio físico para derivar el teoría.

En la década de 1990, Susskind, siguiendo el análisis profético de ‘tHooft del argumento de pérdida de información de Hawking, formuló el principio holográfico de la teoría de cuerdas. El principio que dio Susskind explicó por qué la teoría de cuerdas tenía que verse como se ve, y explicó cuáles son las cuerdas: son pequeños agujeros negros con carga extrema. Las oscilaciones de los agujeros negros tienen que describir toda la materia en la que pueden caer, y además, cualquier agujero negro puede oscilar para reproducir cualquier otro, porque cualquier cosa puede caer en un agujero negro.

Entonces, en la década de 1990, la teoría de cuerdas se explicó en un sentido profundo, a través del principio holográfico: es la teoría de los agujeros negros con la carga suficiente para ser extrema. Luego, su agitación le indica cómo reproducir el comportamiento de las cosas cerca del agujero negro, y cualquier agujero negro puede convertirse en un componente de cualquier otro, en el sentido de que el otro agujero negro (si está localizado, como cerrando la hoja) en una forma compacta) puede caer en un gran agujero negro de cualquier otro tipo.

Esto llevó a la edad de oro a mediados de la década de 1990, cuando la teoría de cuerdas se extendió a la correspondencia AdS / CFT. Los resultados de esta época mostraron que la teoría de cuerdas era definitivamente única, definitivamente consistente, y casi seguramente la única posibilidad consistente con la idea holográfica, porque a priori es imposible construir una teoría holográfica, excepto que la teoría de cuerdas lo hace.

Esta evidencia es persuasiva. Además, la teoría de cuerdas ahora tiene regímenes en los que se puede calcular con precisión arbitraria en una computadora, en principio, por lo que sabemos que está bien definida, al menos en ciertos entornos. Esto significa que, en principio, hemos resuelto el problema de la gravedad cuántica, aunque no hemos resuelto el problema de la gravedad cuántica en nuestro universo.

Las principales barreras para la teoría de cuerdas son que todavía no se puede predecir nada a bajas energías, porque no conocemos nuestro vacío. Este problema se resolverá en algún momento cuando se complete una búsqueda exhaustiva de vacua (este no es un problema insuperable, es casi lo mismo que la clasificación de grupos simples finitos en complejidad). El problema más fundamental es que la teoría no describe horizontes cosmológicos de área finita, como el que nos rodea, por lo que todavía hay un dominio que debe entenderse teóricamente.

Soy optimista de que la teoría hará predicciones sobre las emisiones de agujeros negros en nuestro universo, relativamente independientemente de los detalles de alta energía. La razón es que todavía hay misterios en las grandes emisiones de agujeros negros, en el caso cargado y giratorio, que definitivamente sabemos cómo calcular en principio en la teoría de cuerdas, pero no hemos descubierto cuál es la predicción general. La teoría de cuerdas es la única forma de asegurarse de que entendemos la física de los agujeros negros.

Esta no es una revisión, y he contado una historia principalmente personal. Disculpas a cualquiera que haya descuidado, esto fue justo lo que pensé en este momento. Wikipedia tiene un historial razonable en la página sobre “Teoría de cuerdas” (que escribí después de pensar un poco, y algunas cosas se solucionaron más adelante).

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Dado que la teoría de la relatividad solo nos habla del macrouniverso. Cómo orbitan todos los planetas, estrellas y galaxias, etc. Cómo la gravedad juega un papel debido a la curvatura del espacio-tiempo que les ayuda a hacerlo.

Y también en la mecánica cuántica, que nos cuenta solo sobre el microuniverso, es decir, electrones, protones y otras partículas subatómicas, y también cómo interactúan entre sí.

Debido a algunos problemas en los que estas dos teorías no están de acuerdo entre sí en principio, los científicos intentaron combinar estas dos teorías en una teoría unificada llamada teoría de cuerdas . Problemas, por ejemplo, los agujeros negros, que tienen una densidad enorme donde funciona la teoría de la relatividad y los agujeros negros son tan pequeños (singularidad) donde funciona la mecánica cuántica. Entonces, qué teoría se utilizará para los agujeros negros fue un problema para los científicos, por lo tanto, se desarrolló la teoría de cuerdas .

La teoría de cuerdas dice que todo el componente básico de toda la materia no es más que una cuerda vibratoria unidimensional que es extremadamente pequeña “.

Para una descripción más detallada visite: teoría de cuerdas

La teoría de cuerdas comenzó cuando Gabriele Veneziano usó la función Euler Beta para describir la interacción de partículas que interactúan fuertemente. Poco después, Susskind, Nambu y Nielsen interpretaron el resultado de Veneziano en términos de cadenas.

Hay una historia muy detallada de la teoría de cuerdas en Wikipedia:

http://en.wikipedia.org/wiki/Str

Esencialmente, la teoría de cuerdas es una consecuencia orgánica de intentos (que se remontan a Einstein y otros en la década de 1920) para producir un modelo unificado de física. Creo que la idea de que las cuerdas podrían explicar algunas de las ecuaciones involucradas generalmente es considerada como un descubrimiento independiente por varios físicos, incluidos Nambu, Neilsen y Susskind a fines de la década de 1960, mientras que la concepción moderna de la teoría de cuerdas quizás surgió en la década de 1980 .

No soy físico y, sin embargo, no trabajo en esta área.

Esa es una buena pregunta.

No soy especialista en eso, pero puedo decirles que esta teoría comenzó cuando los físicos se dieron cuenta de que era imposible que las partículas que formaban el Universo estuvieran formadas por un número tan enorme de subpirtículas. Comenzaron a comparar la física con la botánica para eso.

Luego, alrededor de los años 60, se les ocurrió el modelo estándar, cuyas subpartículas, como los quarks, posiblemente fueron construidas por pequeñas cuerdas, hechas de las mismas cosas, vibrando en diferentes frecuencias, cada una para cada subpartícula.

Con el Bosón de Higgs, descubierto en julio de 2012, el modelo estándar está completo, pero aún quedan otras teorías.

Espero haber ayudado!

Surgió de la necesidad de comprender mejor la radiación de ondas de radio (propagación). Es más fácil visualizar una cadena que una ondulación en la estructura del espacio (una estructura que hasta hace poco no se había enseñado).

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