P.A.M. Dirac fue uno de los padres de la teoría de cuerdas

Por Francisco R. Villatoro, el 29 marzo, 2010. Categoría(s): Ciencia • Física • Personajes • Physics • Science ✎ 4

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En 1962 cuando todavía no se había descubierto la teoría de cuerdas, en uno de sus artículos proféticos, P.A.M. Dirac desarrolló una teoría cuántica de las vibraciones de un objeto cuántico extendido, una membrana cargada, para estudiar dos partículas elementales muy similares, salvo por su masa, el electrón y el muón (un electrón pesado de segunda generación). Dirac pensó que ambas partículas eran dos estados cuánticos de una membrana cargada y desarrolló una teoría cuántica «sencilla» de sus vibraciones usando el método de cuantización de Bohr-Sommerfeld. Su teoría predecía que la masa del muón era 53 veces la masa del electrón, un resultado cuatro veces menor del observado experimentalmente (la masa del muón es 200 veces la masa del electrón). Gracias a este artículo podemos afirmar que Dirac es uno de los padres de la teoría de cuerdas y que tuvo mucha suerte ya que si hubiera tratado de cuantizar su membrana utilizando el método canónico o el método de integrales de camino no hubiera sido capaz de lograrlo (no es posible hacerlo con las técnicas conocidas en aquella época). El artículo técnico es  P. A. M. Dirac, «An Extensible Model of the Electron,» Proc. R. Soc. Lond. A 268: 57-67, 19 June 1962 [disponible en JSTOR].



4 Comentarios

  1. No hace falta recurrir a la teoría de las cuerdas para dar cuenta de la masa del muón, basta con asimilarlo a un oscilador harmónico quántico, representativo de un estado excitado del electrón. Este sencillo modelo proporciona una masa del muón de 105.55 MeV/c2, cuando su masa experimental es de 105.66 MeV/c2 (bastante mejor que el que encontró Dirac de 53 veces la masa del electrón que es de 0.511 MeV/c2).

    http://www.terra.es/personal/gsardin/muon.pdf

    La pequeña diferencia entre la masa calculada y la experimental de tan solo 0.1 % (0.11 MeV/c2) podría atribuirse al hecho de haber asimilado el muón a un oscilador harmónico quántico estable cuando en realidad el muon no lo es y se desintegra en 2.2 microsegundo.

    La desintegración del muón correspondería a una simple transición del oscilador quántico a su estado estable, el electrón. La energía sobrante es primordialmente liberada mediante dos quantas (un neutrino y un anti-neutrino) para la conservación del espín y del momento.

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