La teoría de cuerdas, nueva herramienta en física del estado sólido

Por Francisco R. Villatoro, el 17 diciembre, 2008. Categoría(s): Ciencia • Física • Matemáticas • Physics • Science ✎ 3

La teoría de cuerdas se inició a finales de los 1960 con objeto de entender la fueza nuclear fuerte (la que une los quarks para formar el protón, el neutrón y los demás hadrones). No tuvo éxito ya que su versión cuántica sólo era consistente en 26 dimensiones espaciales. A mediados de los 1970 se reencarnó como un candidato a teoría cuántica de la gravedad (incluía algo parecido al gravitón, pero también ciertas anomalías cúanticas). La primera revolución de la teoría de cuerdas, alrededor de 1983, redujo el número de dimensiones espaciales a 10 y nos dejó 5 teorías (consistentes desde un punto de vista cuántico). La segunda revolución de la teoría de cuerdas, alrededor de 1994, mostró que las 5 teorías eran “versiones” de una misma teoría (aún desconocida). A principios de los 2000 surgió el problema del “landscape“, la teoría es “única” pero las condiciones iniciales determinan completamente el “vacío” del universo (todo el universo).

Muchos teóricos de cuerdas están haciendo “chaqueteros”. El problema del “landscape” les duele mucho. Se están pasando a campos afines, como la teoría de la materia condensada (ya lo contamos en agosto). Se acaba de publicar un artículo en Science que nos lo vuelve a recordar: Sean Hartnoll, “Stringing Together a Solid State,” Science 322: 1639 – 1640, 12 December 2008 . Ahora se utilizan los modelos holográficos (variante de las teorías de campos conformes), muy de moda en teoría de cuerdas en los últimos años. En teoría de cuerdas la idea es que la realidad en 10 dimensiones (o en 11 si nos referimos a la teoría M) es equivalente a una teoría en un esapciotiempo de 4 dimensiones por un fenómeno muy parecido a la holografía en óptica que nos hace ver una imagen plana como tridimensional.

La teoría de cuerdas podría explicar los superconductores de alta temperatura y los nuevos superconductores basados en hierro (en lugar de en cobre). La idea es utilizar las técnicas de dualidad para simplificar el análisis matemático de los pares de electrones fuertemente acoplados en el material mediante un modelo dual y holográfico de cuerdas débilmente acopladas. Los resultados, por ahora, son primitivos, pero auguran un futuro brillante a la teoría de cuerdas (versión de la teoría no relativista) en  materia condensada.



3 Comentarios

  1. “La teoría de cuerdas podría explicar los superconductores de alta temperatura y los nuevos superconductores basados en hierro (en lugar de en cobre).”. Creo que esto no se lo cree ni el propio Witten 😉

  2. Entonces… entonces… ¿va a costar más de lo que se creía enterrar a la teoría de c$uerdas?

    Si antes de estar demostrada en su ámbito empieza a extender sus tentáculos a otros campos… VOY A TENER QUE ESTUDIARLA o entenderla, que no sé lo que me costará más.

    En fin, paciencia.

  3. La teoría de cuerdas surgió hace 30 años (que no es poco) con las protoideas del genial Gabriele (Veneziano). Es una extensión “natural” de las actuales teorías cuánticas de campos. Por ello, donde éstas sean aplicables es aplicable. Desafortunadamente, las versiones no relativistas se han empezado a estudiar sólo recientemente.

    Las teorías de cuerdas han conducido a gran número de resultados matemáticos interesantes que serán de gran utilidad. Por supuesto, cualquier teoría de todo, y digo cualquiera, tendrá una “versión” tipo teoría cuántica de campos y tendrá una “versión” tipo teoría de cuerdas.

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