La teoría de cuerdas y el secreto de los superconductores de alta temperatura

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Lo dijimos en este blog y ahora se afirma por doquier. Las técnicas matemáticas de la teoría de cuerdas están siendo aplicadas por físicos de la materia condensada que están buscando un nuevo camino teórico para entender la superconductividad. Hace un año y medio había menos de 20 artículos publicados sobre el tema. Ya hay workshops y conferencias internacionales y cada semana aparecen nuevos artículos. ¿Está el secreto de las superconductividad de alta temperatura oculto por el velo de la matemática de la teoría de cuerdas? Muchos han apostado por ello y están «empollando» teoría de cuerdas, hincando los codos en una de las ramas matemáticas más complicadas de la física matemática de finales del s. XX. Nos lo han contando muchos, por ejemplo, Eric Hand, «String theory hints at explanation for superconductivity. Baroque field gets fresh lease of life in condensed-matter physics,» Nature, News, Published online 19 July 2009. Hand se centra en el workshop que acaba de finalizar en el KITP (Instituto Kavli de Física Teórica, en Santa Barbara, California) «Quantum Criticality and the AdS/CFT Correspondence (June 29 – July 24, 2009),» coordinado por Sean Hartnoll, Joe Polchinski, y Subir Sachdev.

¿Eres un físico joven buscando un tema de investigación candente? No puedes permitirte el lujo de no descargarte los vídeos y las transparencias de todas las conferencias de este miniprograma del KITP. Y de estudiarlas. Toda una necesidad para los jóvenes… como tú. 

Tampoco puedes dejar de leer el ArXiv semanalmente, ya que los artículos sobre este tema están empezando a llover a mares. El último de Steven S. Gubser, Christopher P. Herzog, Silviu S. Pufu, Tiberiu Tesileanu, con un título de lo más comercial, apabullante, «Superconductors from Superstrings,» ArXiv, Submitted on 20 Jul 2009. Desafortunadamente, no soy experto, pero a mí me ha decepcionado. O se me escapa algo importante o es bastante flojillo.

Todo el que ha estudiado física ha soñado con descubrir el secreto de la superconductividad de alta temperatura. Yo no lo tengo. Y que yo sepa nadie lo tiene todavía. La teoría de cuerdas podría ser el secreto pero, antes de lanzar las campanas al vuelo, no hay que olvidar una cosa, el secreto podría estar donde menos se espera que esté, en la teoría convencional de la superconductividad. Podrían los pares de electrones (de Cooper) que interactuarían con las vibraciones del material (los fonones) de forma no lineal conduciendo a un comportamiento completamente inesperado en los superconductores de alta temperatura. No lo digo yo, lo claman algunas voces, otras afirman que esto es una tontería. Los fonones son muy importantes en algunos cupratos como nos mostraron D. Reznik, G. Sangiovanni, O. Gunnarsson, T. P. Devereaux, «Photoemission kinks and phonons in cuprates,» Nature 455: E6-E7, 2 October 2008 y en otros cupratos, T. Dahm et al., «Strength of the spin-fluctuation-mediated pairing interaction in a high-temperature superconductor,» Nature Physics 5: 217-221, 18 January 2009. También recomiendo la lectura en este sentido del más antiguo Feliciano Giustino, Marvin L. Cohen, Steven G. Louie, «Small phonon contribution to the photoemission kink in the copper oxide superconductors,» Nature 452: 975-978, 24 April 2008.

Francis, cual mula, no se moja, ni se lava las manos. Hace 22 años que se premió con un Nobel a la superconductividad de alta temperatura (descubierta en 1986). Hoy por hoy, ya se cuenta con un repertorio suficientemente amplio y variado de materiales con esta propiedad como para pensar que el secreto de estos materiales será desvelado en los próximos años. El cerco se está acotando. Lo dicho, ¿eres un físico joven buscando un tema de investigación candente? Adelante, es tu turno. Francis ya es viejo para reempezar desde cero.

Más en este blog sobre el complejo proceso de desvelar los secretos de la superconductividad:

Los “huecos” electrónicos se “desnudan” cuando se aparean en pares de Cooper hueco-hueco (Publicado por emulenews en Febrero 8, 2009).

El secreto de la superconductividad de alta temperatura cada día más próximo (Publicado por emulenews en Febrero 16, 2009).

Superconductividad observada en capas biatómicas de plomo (Publicado por emulenews en Mayo 7, 2009).



6 Comentarios

  1. Si la teoria de cuerdas como “teoria de todo” no explica nada en particular, pues es como el que tiene un tio en Ganímedes … parece que ya empieza a dar frutos, personalmente mi intuición (que es como apostar a la loteria) me dice que es una buena candidata a ser la física “clásica” del siglo XXI. Ojalá

    1. La diferencia fundamental entre la teoría de cuerdas y la relatividad es que la primera es pseudociencia, mientras que la segunda hace gran cantidad de predicciones que se han comprobado experimentalmente y por lo tanto es ciencia pura. La ciencia tiene que describir la naturaleza. Si la teoría de cuerdas realizará predicciones experimentales diferentes a las hechas por la mecánica cuántica y la relatividad general, si realizase una sola predicción de este tipo que se pueda medir, me arrodillaría ante los nuevos héroes de la física fundamental (Witten et al.). Por el momento para mi los teóricos de cuerdas no son más que especuladores matemáticos. La explicación de la superconductividad de alta temperatura utilizando la teoría de cuerdas como paradigma no más que bombo. Predicciones y no cuentos. Tiempo al tiempo.

  2. Creo haber visto varias charlas de Witten sobre el tema por youtube.

    Coincido con la opinión de que la Teoría de Cuerdas es tan flexible que da la impresión de que todo cabe en ella si sabes hacer el origami adecuado con las ecuaciones.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 22 julio, 2009
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