¿Hasta ahora la teoría de cuerdas predice / describe partículas, fuerzas o campos existentes?

Como explica David en la respuesta a continuación, la teoría de cuerdas se considera prometedora porque ofrece una forma probablemente consistente de dar una descripción mecánica cuántica de los tipos de interacciones que tendemos a identificar con interacciones gravitacionales. Lo que quiero decir con esto es: interacciones a través de los bosones spin 2 que se ajustan a un límite clásico que tiene una interpretación geométrica en términos de geometría del espacio-tiempo.

El problema de encontrar tales descripciones es básicamente de lo que se trata la búsqueda de ‘gravedad cuántica’. Sin embargo, dudaría en decir que la teoría de cuerdas es actualmente la única solución conocida. Mi vacilación viene por dos motivos:
[1] Solución
La teoría de cuerdas en realidad es mucho más ambiciosa que el simple programa de “gravedad cuántica”. No solo busca dar una descripción cuántica de la gravedad sino que también busca combinar todas las demás fuerzas conocidas de la naturaleza en esa descripción. En ese sentido, la teoría de cuerdas aún no es una ‘solución’, diría porque nuestra comprensión de lo que puede hacer exactamente no está tan avanzada en mi opinión. No creo que haya ningún obstáculo conocido para que la teoría de cuerdas sea una solución, es solo que no se sabe si realmente lo es.
A veces conoces a una persona sobre la que no puedes identificar ninguna objeción severa a que él / ella sea tu futura pareja amorosa … excepto por el hecho de que él / ella no lo es. Lo que necesitamos de la teoría de cuerdas es alguna predicción comprobable experimentalmente que confirme que sus componentes básicos están presentes en la naturaleza. Durante mucho tiempo se pensó que la super-simetría sería una señal de ese tipo y había alguna esperanza de que la super-simetría ya se revelara en el LHC. Pero en cuanto a este momento tampoco hay rastro de evidencia de súper simetría.
Entonces diría que la teoría de cuerdas es un Ansatz prometedor para una solución, pero definitivamente aún no ha alcanzado el estado de ser uno. Ni siquiera para la cuestión restringida de cuantificar la gravedad. Claro, da una descripción cuantificada de una interacción mediada por el bosón spin-2 que tiene un límite clásico geométrico espacio-temporal. Pero todavía no hay evidencia de que esta sea la gravedad tal como la conocemos. Al mismo tiempo, no es sorprendente que tenga esta propiedad, porque la teoría de cuerdas se diseñó específicamente con este límite clásico como punto de partida.

[2] Solo
Hay otros programas de investigación que intentan abordar la misma pregunta. Estoy pensando en el enfoque de ‘Gravedad cuántica de bucle’ (LQG) promovido por Smolin y Rovelli y otros, o enfoques basados ​​en ‘Conjunto causal’, por mencionar solo dos de los conjuntos de intentos. Ambos difieren de la teoría de cuerdas en formas significativas, por ejemplo en suposiciones sobre el número de dimensiones adicionales … ninguna … y difieren en su alcance. Buscan entender la naturaleza cuantificada de la gravedad como un problema diferente de la unificación de fuerzas. No hay ninguna razón empírica para creer que estos enfoques serían menos prometedores, en particular el LQG.

Curiosamente, hay algunas similitudes en los resultados obtenidos en estos diferentes enfoques. Por ejemplo, las preguntas sobre la entropía de los agujeros negros tienen respuestas idénticas en la teoría de cuerdas y en LQG. Lo que esto sugiere es que hay algo común en los diferentes conjuntos de supuestos sobre la naturaleza. Sin embargo, estos son resultados teóricos en ambos programas de investigación que hasta el momento no han tenido ninguna consecuencia empírica.

Mi conclusión es que el entusiasmo por la teoría de cuerdas es tanto un problema sociológico como científico. Físicamente, el estado de cosas es bastante decepcionante, sociológicamente es bastante fácil entender cómo llegamos aquí.