Mientras que muchos teóricos de cuerdas hablarán sobre su notable belleza, las muchas interfaces sorprendentes con áreas de matemáticas y otras áreas de física, las apretadas restricciones que impone la consistencia y la teoría de cuerdas resuelve, la holografía gravitacional, etc. pero creo que el mejor argumento es que es más o menos la única teoría de la gravedad cuántica en la que se pueden hacer cálculos explícitos y significativos. Creo que parte de la reacción contra la teoría de cuerdas es que se exageró en los años 80 y 90s; Me gusta bromear que en ese momento la gente decía “tenemos una teoría de la gravedad cuántica. ¡Excelente! Hagamos física de partículas con él ”. Como teoría de la física de partículas, resulta ser más un marco que una teoría …
En mi opinión, el éxito más impresionante de la teoría de cuerdas es el cálculo de precisión de la entropía del agujero negro. Recuerde que Bekenstein y Hawking habían demostrado que los agujeros negros parecen comportarse termodinámicamente con la entropía de los agujeros negros proporcional al área del horizonte. Sin embargo, no estaba del todo claro si la “entropía del agujero negro” era una entropía real, contando microestados de alguna descripción detallada. Así, la gente habla de la “segunda ley generalizada”; esto sería completamente superfluo si la entropía del agujero negro tuviera una ecuación de Boltzmann S = k Log W.
Pero esto es exactamente lo que hicieron Strominger y Vafa, demostraron que uno obtiene exactamente la entropía correcta contando grados fibrosos de libertad. (Más precisamente, uno calcula un “índice” en el acoplamiento débil cuando el cálculo está bajo control, y luego usa el hecho de que el índice no puede cambiar cuando uno va a un acoplamiento fuerte (cuando tiene un agujero negro).) Este cálculo básico ha sido posteriormente generalizado para muchos tipos diferentes de soluciones de agujeros negros, se han calculado derivaciones más altas y otras correcciones y siempre salen con los coeficientes exactamente correctos, suponiendo que uno haga el cálculo con suficiente cuidado. (Y no, la gravedad cuántica de bucle no tiene nada parecido a una historia convincente aquí).
- Existe un universo donde cada moneda que ha sido o será lanzada será cara. ¿Cómo lo explican los científicos en ese universo?
- ¿Es la teoría del campo cuántico solo un marco matemático, o una nueva descripción de la estructura del espacio?
- ¿Hay dimensiones distintas a la nuestra, sentados en el mismo lugar en el que estamos pero no podemos sentirlos, tocarlos o verlos?
- ¿De qué trata la teoría cuántica de Planck?
- ¿Hay partículas hipotéticas que solo interactúan por gravedad?
Hay argumentos generales de que cualquier teoría de la gravedad cuántica debería ser algo así como la teoría de cuerdas. La teoría de cuerdas tiene herramientas que en algunos casos nos permiten resolver singularidades. La red de dualidades con frecuencia nos permite hacer un cálculo en una imagen totalmente diferente, cuando la descripción original parece totalmente intratable. Podría continuar, pero mi resumen sería que si está interesado en hacer cálculos explícitos de gravedad cuántica en un marco bien definido, entonces creo que la teoría de cuerdas es actualmente el claro ganador; incluso si la teoría de cuerdas no se realiza en la naturaleza, es difícil imaginar que esos éxitos no formen parte de alguna lección más general. Si no está interesado en la gravedad cuántica, entonces puede ser más una curiosidad con una idea ocasional que se aplica más ampliamente a la física, pero tampoco estoy seguro de por qué haría la pregunta en ese caso. Si los problemas que resuelve la teoría de cuerdas no son interesantes o demasiado ambiciosos para su gusto, investigue los excesos de di-leptones. (Si bien tengo mucho respeto por mis colegas fenomenológicamente inclinados, no puedo evitar sentir que ha habido un enorme gasto excesivo de horas-persona compitiendo para obtener resultados para una firma experimental que podría y se fue con más datos).
Y sí, es la única teoría que conozco que podría ser una “teoría de todo”; ciertamente es lo suficientemente rico como para contener el modelo estándar de física de partículas, y necesariamente contiene gravedad. La naturaleza no necesita ser tan amable con nosotros que solo hay una realización posible que sea fácilmente comprobable a escala humana en el futuro cercano. Hay una tiranía de escalas involucradas, ¿por qué la resolución de los problemas de escala de Planck debe tener firmas de pistolas de fumar de escala TeV? Podría ser, si tuvimos suerte (y creo que deberíamos seguir buscando / pensando en esto), pero una de las lecciones de Wilson es que no deberíamos esperar ser tan afortunados.
