“Partículas, cuerdas, branas y dimensiones enrolladas”. Ponencia divulgativa en la Reunión Anual de Mensa España, 6 de Diciembre de 2013, Burgos.

Aunque la ponencia se grabó, hubo problemas no detectados en su momento y al final nos hemos quedado sin vídeo. Consecuentemente, lo que haré será poner las diapositivas explicadas.

Ponencia:

Ponencia Burgos-page-001El objetivo de la ponencia es explicar qué son las cuerdas en física teórica y cómo jugar con ellas para construir modelos de las interacciones fundamentales. La idea de hablar del asunto surgió como un reto durante el verano de 2013 de atreverme a intentar explicar la teoría última de la física en 1 hora, con lo que durante la presentación me he permitido introducir varias licencias divulgativas con el fin de no complicar más de lo necesario.

Como podéis ver le puse de coletilla “Una guía rápida para perderle el respeto a la física teórica” porque al comentar todo lo que vamos a ver tan por encima será lo que acabe pasando.

Ponencia Burgos-page-002No obstante, como no es posible hacer milagros, antes de hablar de cuerdas tendré que hablar un poco por encima de lo que queremos intentar reproducir con ellas, que son partículas.

Como se puede ver el gráfico, aproximadamente la mitad de la ponencia irá sobre el Modelo Estándar de la física de partículas para que tengamos unas bases sobre las que movernos y después entraremos en el tema real que es la Teoría de Cuerdas, donde veremos los conceptos de cuerdas, branas, dimensiones enrolladas, alguna cosa sencilla que se puede hacer con todo ello para reproducir grosso modo el modelo estándar y un repaso a todas las críticas razonables que se pueden hacer sobre este tema.

Ponencia Burgos-page-003En primer lugar tenemos que definir, y con ello diferenciar, dos conceptos muy importantes como son el de campo y el de partícula.

Un campo es algo que está definido en todo el espacio, como puede ser el campo de temperatura en esta habitación, el campo gravitatorio o el campo magnético generado por el imán de la figura.

Una partícula es una manifestación de un campo en una región del espacio. En el caso de este imán sería cualquiera de los fotones que transmiten el campo magnético, y en una analogía clásica algo bruta el calor será la partícula del campo de temperatura.

La teoría cuántica de campos, central en el mundo de la física teórica, dice que los campos que existen en la naturaleza evolucionan mediante interacciones puntuales mediante sus partículas asociadas.

Ponencia Burgos-page-004Todos los campos con los que trabajamos tienen asociado un rango, que da una idea del número de parámetros que necesitamos para caracterizarlo.

Un campo de rango 0 tiene asociado un único número en cada punto del espacio y es denominado campo escalar. El campo gravitatorio de Newton o el electrostático se bastan de indicar su energía en cada sitio para estar completamente fijados. Asimismo, la temperatura sería un campo escalar en un contexto clásico.

Un campo de rango 1 es conocido como campo vectorial, y en general tendremos que asignarle tantos parámetros como dimensiones tenga el espacio en el que vive en cada lugar. El electromagnetismo, que combina el campo eléctrico y el magnético, es un campo vectorial, ya que es imposible caracterizarlo con un único parámetro.

Un campo de rango 2 es un campo matricial, y necesita tantos parámetros como el número de dimensiones del espacio al cuadrado. Ninguno de los campos del Modelo Estándar es tan complejo, y en particular el único campo usado con este rango es el gravitatorio de Einstein, que casualmente es el único que no se ha conseguido explicar desde un punto de vista cuántico.

Ponencia Burgos-page-005Otra característica de los campos es el spin, y es quizás la más compleja.

El spin de un campo define el giro interno estructural de sus partículas, en comparación con girarlas de la forma habitual.

Si cojo una partícula de spin 1 y le doy una vuelta, su giro “estructural” habrá sido de 1 vuelta también, pero si hago lo mismo con una partícula de spin 1/2, necesitaré darle 2 vueltas para que su estructura matemática quede igual. Análogamente, con una partícula de spin 2 necesitaría dar sólo media vuelta.

Decimos que las partículas con spin entero son bosones, como los fotones del campo electromagnético que tienen spin 1. Por el contrario, decimos que las partículas con spin semientero son fermiones, como el electrón con spin 1/2. Otros fermiones de los que es frecuente haber oído hablar son el protón y el neutrón.

El Principio de Exclusión de Pauli, muy importante, nos dice que un campo fermiónico no se puede manifestar de golpe con más de 1 partícula de una partícula con una configuración dada. Esto implica cosas interesantes como que la luz pueda juntarse con más luz (fotones), mientras que los electrones para estar juntos requieren tener energía o spines distintos.

Ponencia Burgos-page-006El último concepto importante que necesitamos introducir es el de masa, que en un contexto relativista podemos definirla con la fórmula que veis en la diapositiva, donde m es la masa, E es la energía, c es la velocidad de la luz y v la de la partícula observada.

En el caso de que la velocidad de la partícula sea igual a la de la luz, se ve inmediatamente que lo que hay dentro de la raíz es 1-1 igual a 0, y que por tanto no tiene masa. Esto es lo que sucede con los fotones. El campo electromagnético se manifiesta sin masa.

En el caso de que la velocidad sea inferior a la de la luz tendremos una masa normalilla, y por último, en el caso de que la velocidad sea mayor que la de la luz dentro de la raíz tenemos algo negativo. Como sabréis, las raíces de cosas negativas dan números imaginarios, de modo que una partícula moviéndose más rápido que la luz tiene masa imaginaria pura.

Si la partícula que observamos está quieta se recupera inmediatamente la fórmula de Einstein de E=mc2.

Con esto concluimos las propiedades de los campos y empezamos a resumir el Modelo Estándar.

Ponencia Burgos-page-007La primera interacción de este modelo es la electromagnética mediante la teoría de la ElectroDinámica Cuántica (ECD), que como su nombre indica estudia la evolución del campo electromagnético.

Esta teoría fue introducida, entre otros, por Richard Feynman, y dice que la interacción electromagnética es siempre igual a juntar 2 campos fermiónicos f con uno electromagnético γ. La intensidad (probabilidad) con la que se produce dicha interacción es regulada por un factor llamado carga q del campo fermiónico.

El diagrama de arriba a la derecha representa una interacción o vértice electromagnético habitual: tenemos una línea fermiónica (que de ahora en adelante si es verde representará un electrón) que va hasta un punto, y emite un fotón para después salir de dicho punto en otra dirección.

La interpretación que hemos hecho del diagrama es que el tiempo está en la dirección vertical, pero tal y como están definidos estos diagramas son ciertos (posibles) para cualquier dirección que asignemos al tiempo. Así, un estudio del diagrama de arriba a la derecha resulta equivalente a un estudio del diagrama de abajo a la izquierda.

Sin embargo, este segundo diagrama tiene un problema logístico si el tiempo va hacia arriba, y es que una de las líneas fermiónicas va hacia el pasado. Así surgió el concepto de antipartícula, que viene a ser “equivalente” en el diagrama a una partícula viajando hacia el pasado, u otra partícula igual pero con carga opuesta viajando hacia el futuro. La antipartícula del electrón es el antielectrón o positrón.

Todas las interacciones electromagnéticas siguen esta estructura: o un fermión pierde energía para emitir un fotón, o una partícula y su antipartícula se aniquilan para crearlo, o un fotón crea un par partícula-antipartícula, o una antipartícula pierde energía para emitir un fotón. Estas 4 posibilidades son equivalentes diagramáticamente y conservan la carga.

Un fermión sin carga no puede interaccionar electromagnéticamente, ni tampoco ningún fotón. El campo electromagnético no interacciona consigo mismo.

Ponencia Burgos-page-008Para practicar cómo van los diagramas, en esta diapositiva puse unos cuantos de EDC que se pueden interpretar de varias formas. Comentaré brevemente un par de interpretaciones de cada uno.

Diagrama de arriba a la izquierda. Si el tiempo va en la dirección del fotón, puede verse como un par electrón-positrón que se aniquila para crear un fotón y después este emite otro par. Esto se conoce como diagrama de aniquilación. Si el tiempo es perpendicular a ese punto de vista y va de abajo a arriba, tenemos 2 electrones que intercambian un fotón. Esto se conoce como diagrama de intercambio.

Diagrama central. Análogamente al anterior, si el tiempo va en la dirección del fotón tenemos un diagrama de aniquilación entre una línea protónica (color marrón) y una electrónica. Si el tiempo va en perpendicular, tenemos un diagrama de intercambio entre un electrón y un protón.

Diagrama de abajo a la izquierda. Si el tiempo va hacia arriba, tenemos un protón y un fotón, donde el protón emite un fotón que crea un par electrón positrón y el positrón absorbe el fotón original. Si el tiempo va hacia la derecha tenemos un fotón y un protón al principio, pero en esta ocasión el fotón crea un par, donde el electrón más tarde emite un fotón que es absorbido por el protón.

Diagrama de abajo a la derecha. Si el tiempo va hacia arriba, tenemos un electrón y un positrón que cada uno emiten un fotón y después se aniquilan creando un tercer fotón. Si el tiempo va hacia abajo tenemos 3 fotones, donde uno de ellos emite un par y cada partícula de ese par absorbe uno de los otros 2 fotones.

Diagrama de arriba a la derecha. Si el tiempo va hacia arriba, tenemos un electrón que intecambia un fotón con un protón, y posteriormente ese protón emite un fotón que crea un par. Si el tiempo va hacia la izquierda, tenemos un protón y un antiprotón al principio, después el antiprotón emite un fotón que crea un par y se aniquila con el protón creando otro fotón que crea otro par.

Ponencia Burgos-page-009Vista la primera interacción fundamental, hay cosas que no puede explicar, como el modelo de hadrones.

El modelo de hadrones dice que hay un par de partículas denominadas quark up y quark down que siempre se combinan para crear otras más grandes sin encontrarse nunca libres.

Ambos quarks tienen masa, aunque la del down es más grande. Además son fermiónicos con spin 1/2, y tienen cargas respectivas de +2/3 y -1/3, siendo el signo acorde a sus nombres.

Cuando 3 quarks se juntan forman un barión de carga entera 2, 1, 0 ó -1. Asimismo, pueden formar antibariones de carga 1, 0, -1 ó -2. Cuando un quark y un antiquark se juntan pueden crear mesones de carga 1, 0 ó -1. En particular, un protón es la unión de 2 quarks up y 1 down, y un neutrón son 2 quarks down y 1 up.

Pero hay un problema grave, y es que los quarks tienen aproximadamente una centésima parte de la masa del protón y el neutrón, con lo que es evidente que son insuficientes para explicar bien la estructura de los hadrones ni aún considerando la energía electromagnética entre ellos.

Ponencia Burgos-page-010Se recurre para ello a la segunda interacción fundamental, la CromoDinámica Cuántica (CDC), que estudia el movimiento de la carga de color.

Además de la carga eléctrica, todos los quarks tienen carga de color, que puede tomar 3 valores distintos. Asimismo, los antiquarks tienen anticolores. 3 colores o anticolores distintos dan como resultado color blanco, y lo mismo sucede si se junta un color con su anticolor. Estos 3 casos posibles se corresponden con bariones, antibariones y mesones. Un hadrón es posible si y sólo si tiene color blanco en conjunto.

El intercambio de color entre partículas se hace mediante gluones, que son “fotones” con cargas múltiples de color no nulo. Un ejemplo de esto se puede ver en la representación de abajo en la diapositiva. Originalmente hay 2 quarks con colores A y B, y después el primero emite un gluón de color A/antiB. Esto conserva la carga eléctrica y la carga de color total.

Existen 8 gluones diferentes, según sus colores, y se puede explicar diciendo que son los mínimos necesarios para producir cualquier intercambio no blanco.

Como los gluones tienen color, interaccionan consigo mismos, y existen diagramas de interacción de hasta 4 gluones en un mismo vértice. La primera consecuencia es que el intercambio de color es una interacción fuerte que se potencia a sí misma y confina a los quarks formando hadrones bajo la condición de que el color neto sea blanco. La segunda que para que un quark se pueda sentir libre tiene que estar asintóticamente pegado a otro. Estas propiedades de la interacción fuerte se denominan libertad asintótica y confinamiento.

Toda esta energía concentrada sí es suficiente para justificar la masa del protón y el neutrón.

Ponencia Burgos-page-011Las 2 fuerzas vistas, no obstante, siguen siendo insuficientes para explicar todo, y hace falta algo más.

El decaimiento beta es un fenómeno mediante el cual, por ejemplo, un protón desaparece y deja en su lugar un neutrón (línea gris), un positrón y un neutrino (línea azul), o mediante el cual un neutrón desaparece y deja en su lugar un protón, un electrón y un antineutrino.

Esto sugirió inicialmente una relación extra entre el protón y el neutrón y entre el electrón y el neutrino. En particular, la relación entre los primeros se traduce a una relación entre el up y el down.

Es importante notar que esta interacción involucra cargas neutras, con lo que no es EDC, y partículas no compuestas de quarks, con lo que no es CDC. El electrón y el neutrino, por ir a parte de los hadrones, son denominados leptones.

Ponencia Burgos-page-012Dichas interacciones se explicaron mediante el concepto de carga de sabor.

Existen 2 sabores leptónicos, que son el electrón y el neutrino, y 2 sabores de quarks, que son el up y el down. Los leptones y los quarks son partículas únicas que se manifiestan con sabores distintos.

Cuando un fermión cambia de sabor emite una partícula W o su antipartícula de carga opuesta, según sea necesario para que se conserve la carga eléctrica. Diremos que la W es la W-, masiva, con carga -1 y spin 1, y que la W+ es su antipartícula.

De este modo, el decaimiento beta del electrón se explica con el diagrama de la izquierda, siendo un protón que se convierte en neutrón emitiendo una W+ (por conservación de carga. Línea verde oscura), que después crea un par de sabor positrón-neutrino (conservación de carga de nuevo).

Esta interacción puede complicar el concepto de interacción EDC, como se ve en el diagrama del centro. Ahí podemos ver un electrón que se convierte en neutrino emitiendo una W-. Después la W- emite un fotón y se junta con el neutrino para crear de nuevo un electrón. Si todo lo que sucede dentro de ese triángulo pasase muy rápido, sería lo mismo que un vértice electrodinámico.

Introducir la W, por otra parte, implica que en el modelo se debe incluir también la Z, un bosón masivo, sin carga y con spin 1, que se diferencia del fotón en que tiene masa e interacciona también con partículas eléctricamente neutras. El tercer diagrama es un ejemplo de interacción Z, donde un electrón y un neutrino intercambian una Z (línea azul oscura).

Tanto la W como la Z pesan aproximadamente 100 veces lo que un protón, con lo que hace falta mucha energía para que se manifiesten y por ello a sus diagramas se los conoce como interacciones débiles. El neutrino es una partícula tan esquiva porque sólo interacciona débilmente.

Ponencia Burgos-page-013Con esto concluímos el Modelo Estándar y empezamos con el tema real de la charla.

Antes del modelo de quarks, en los 60 se planteó que a lo mejor el protón contenía pequeños objetos unidimensionales (cuerdas) más fundamentales que este y que al vibrar con distintas frecuencias N aportaban la energía que faltaba.

Esta fue la primera teoría de cuerdas, y en la imagen podéis ver los modos de oscilación 0, 1 y 2 de una cuerda genérica. En una guitarra hablaríamos de las distintas notas posibles. Como es habitual en física, a mayor el número del modo de vibración, mayor la energía.

Ponencia Burgos-page-014Las cuerdas podrían ser abiertas o cerradas, según si empezaban en un punto y acababan en otro o acababan en el mismo sitio donde empezaban.

La evolución temporal de una cuerda abierta daría lugar a algo parecido a un folio, que contendría todas las posiciones de la cuerda a lo largo del tiempo. Esto se conoce como una hoja de cuerda.

Por su parte, la evolución temporal de una cuerda cerrada genera una hoja de cuerda algo más parecida a un cilindro.

La teoría plantea que las cuerdas siempre se moverán de forma que la superficie de sus hojas de cuerda sea mínima.

Ponencia Burgos-page-015En el caso de cuerdas abiertas, esto implica que cada distinto modo de oscilación tenga asociada una masa dada por la fórmula de la diapositiva, donde N es el modo de oscilación y m2 es una constante sin fijar por el modelo.

Cuando la cuerda está quieta, es decir, en el modo 0, es equivalente a un campo escalar de masa compleja porque la raíz es negativa. Al tener masa compleja, dicho campo se movería a velocidades mayores que la de la luz, con lo que denominamos a su partícula taquión haciendo honor a que se mueve rápido. El taquión se considera una inestabilidad de la teoría, que generalmente se tradujo a que la teoría de cuerdas falla en reposo.

Si la cuerda vibra en modo 1, puede vibrar a lo largo de cualquiera de las D dimensiones y hay que aclarar sobre cuál lo hace. Esto le otorga tanto rango como spin 1, de modo que sería un campo vectorial, y a través de la fórmula vemos que la partícula equivalente no tendría masa, con lo que se movería a la velocidad de la luz. Hablamos aquí de fotones.

En el caso del modo 2, tendríamos un campo matricial con masa m2.

Ponencia Burgos-page-016Si nos vamos a cuerdas cerradas, tendríamos 2 números de oscilación N y M distintos, en uno u otro sentido, pero para que el movimiento fuese periódico al superponerse ambos deberían ser iguales, creando ondas estacionarias.

En el caso en reposo, N y M son 0 y volvemos a tener un taquión.

En el primer caso de oscilación, tenemos N y M iguales a 1, lo que supone un campo matricial. Y además de eso supone un campo sin masa que se mueve a la velocidad de la luz. Estas características son las del gravitón de Einstein (partícula no verificada), y suponen que estamos ante algo que puede combinar el Modelo Estándar con la gravedad.

Ponencia Burgos-page-017Sin embargo, varios problemas técnicos impidieron tomarse el modelo en serio.

En primer lugar, su consistencia matemática requería que hubiese 26 dimensiones (1 temporal y 25 espaciales) para tener las propiedades deseables, como que girar una cuerda y desplazarla fuese lo mismo que desplazarla y después girarla.

Esa misma consistencia requería que la suma de todos los números naturales fuese igual a -1/12, lo que implicaba no sólo que una serie de enteros divergente tomase un valor, sino que además fuese negativo y fraccionario.

En segundo lugar, el taquión es una partícula que nunca es observada, lo que sugiere que la teoría no es muy fiable más que que no funcione en casos estáticos.

En tercer lugar, las cuerdas nunca serían objetos observables.

En cuarto lugar, sólo servían para reproducir bosones, ya que no había forma de impedir a una cuerda oscilar 2 veces del mismo modo en una dirección, es decir, generar 2 partículas exactamente iguales. En particular, la cuerda abierta que vimos es denominada cuerda bosónica de 26 dimensiones.

Añadiendo supersimetría a la teoría, es decir, la posibilidad de crear fermiones a partir de bosones y viceversa adaptando la naturaleza del espacio, se consiguió reducir el número de dimensiones necesarias a 10. Las teorías de cuerdas supersimétricas se denominan teorías de supercuerdas.

Ponencia Burgos-page-018Por todo lo visto, la teoría de cuerdas fue abandonada hasta los 80, cuando surgió el concepto de brana.

Las branas serían objetos de varias dimensiones en los que las cuerdas abiertas podrían empezar y acabar. Las branas son, por construcción, estáticas, de modo que una cuerda atada a una brana de d dimensiones sólo podrá moverse en las D-d dimensiones restantes.

La atadura a branas crea una cierta tensión T en las cuerdas, y modifica la masa de las mismas según la distancia Δ entre las branas del punto inicial y del final como se ve en la fórmula. En particular, esto permite suprimir los taquiones siempre que dicha distancia sea mayor o igual a la longitud de la cuerda. Además, permite crear fácilmente fotones masivos, que vendrían a ser partículas Z.

Ponencia Burgos-page-019Las branas permitían acoplarles campos, que se propagarían de unas a otras mediante las cuerdas. Una cuerda es una carga vista por una brana, y una brana es una carga vista por una cuerda.

En particular, se podían acoplar campos electromagnéticos, de sabor o de color, otorgándole a la cuerda dichas cargas en consecuencia. Según dónde comenzase y acabase una cuerda ya podríamos asignarle unas ciertas cargas y masa, lo que parecía muy esperanzador para reproducir perfectamente un Modelo Estándar.

No obstante, la inmensa cantidad de posibilidades que ofrece la colocación y caracterización de las branas supuso y supone que hay infinitos modelos de cuerdas posibles.

Ponencia Burgos-page-020Aquí intentaremos hacer algo muy poco ambicioso a modo de ejemplo, que es reproducir el Modelo Estándar sin masa, es decir, a elevadas energías donde esta es despreciable porque todo es energía cinética.

En primer lugar, como nos sobran 6 dimensiones, estas deben estar enrolladas de forma que nos resulten imperceptibles, como un nudo en un hilo. Como las partículas sabemos que se mueven en 4 dimensiones, las fijaremos en las otras 6 mediante el uso de branas. Como no queremos masa, haremos que las branas estén superpuestas o muy próximas para que no la generen mediante tensión. Como queremos sabor y color, tendremos que acoplar sus campos a las branas.

Con todo esto intentaremos reproducir todas las partículas fundamentales vistas, que teniendo en cuenta los 8 gluones son 28:

-1 campo leptónico * 2 sabores * 2 partícula-antipartícula = 4 leptones.

-1 campo de quarks * 3 colores * 2 sabores * 2 partícula-antipartícula = 12 quarks.

-12 bosones de interacción.

Ponencia Burgos-page-021El concepto de enrollar dimensiones es relativamente simple.

Si tenemos u objeto de 1 dimensión, lo enrollamos uniendo sus extremos formando un círculo.

Si tenemos un objeto de 2 dimensiones, lo enrollamos uniendo primero 2 de sus extremos formando un cilindro y después uniendo sus bases para crear un toroide, más conocido como donut.

Como queremos enrollar 6 dimensiones, queremos enrollarlas 2 a 2 en toroides formando un toroide de 6 dimensiones.

Ponencia Burgos-page-022Sobre estas 6 dimensiones enrolladas ubicamos nuestras branas de 6 dimensiones para fijar las partículas a moverse sólo en las otras 4.

En particular, estaremos interesados en crear una brana doble (2 ocupando el mismo espacio) con los 2 campos de sabor. Al estar pegadas, las oscilaciones primeras serán bosones sin masa y de las 4 combinaciones posibles salen un fotón, las 2 W y la Z.

Además querremos una brana triple con los 3 campos de color, de cuyas 9 cuerdas vinculadas saldrán un fotón y los 8 gluones.

El motivo por el que el fotón aparece en los 2 casos es bastante matemático, pero baste decir que sin los campos acoplados a las branas tendríamos 4 y 9 fotones respectivamente, y que estos alteran todos menos uno.

Ponencia Burgos-page-023Teniendo todo esto, podemos reproducir el Modelo Estándar como se ve en la diapositiva:

Ubicamos las 2 branas de sabor y por un lado las intersecamos con las 3 de color y por otro con otra suelta. Con esto tenemos todos los bosones de interacción y 2 fotones extra, es decir, 14 partículas con 2 repeticiones (9+4+1).

Después dejamos que haya cuerdas que vayan de las branas de sabor a las de color. Estas cuerdas representarán quarks, y serán no masivas por estar sus branas intersecadas y ubicarse próximas a su intersección. Las cuerdas pueden salir de o entrar a las de sabor, además de elegir entre 2 branas de sabor y 3 de color, con lo que tenemos los 12 quarks.

Finalmente, de cada una de las branas de sabor dejamos a las cuerdas salir o entrar a la brana simple, generando los 4 leptones.

Nótese que la diferencia entre partícula y antipartícula es simplemente el sentido hacia dónde se propagan los campos sobre las cuerdas.

Con esto hemos reproducido las 28 partículas que queríamos mediante 30 cuerdas que suponen 2 fotones de más, todo sin masa. Podemos darnos por satisfechos.

Ponencia Burgos-page-024Esto es todo lo que me atreví a intentar explicar en una hora, de modo que sólo resta explicar en qué consiste trabajar en teoría de cuerdas.

Un teórico de cuerdas puede dedicarse a intentar redefinir el espacio de métodos distintos. Por ejemplo, vimos que una redefinición del mismo introducía la supersimetría.

Además puede intentar compactificar las dimensiones de formas distintas a la vista en un toro de 6 dimensiones. En particular, hoy se trabaja generalmente con compactificaciones en esferas.

Teniendo esto, hay que modelizar las branas que se van a ubicar en dicha teoría, y además hacer que todo en conjunto reproduzca el Modelo Estándar con masa de forma realista y añadiendo la gravedad.

Otros ejemplos de teorías de cuerdas grotescos son los modelos heteróticos de cuerdas cerradas en los que las vibraciones en un sentido son supersimétricas y en el otro no.

Las posibilidades son tan amplias como lo sea la imaginación de uno.

Ponencia Burgos-page-025Debido a que los modelos de cuerdas parecen abarcar todo sin pruebas, se han ganado muchas críticas, entre la que destaco la de Mario Bunge en la diapositiva.

Básicamente dice que aunque haga décadas que se trabaje en cuerdas, en tanto que estas no son detectables son considerables como una teoría pseudocientífica que fracasa en poder ser falsable. Esto tiene dos posibles réplicas fuertes.

La primera que que no sean detectables ahora no significa que no lo vayan a ser más adelante. No está prohibido llegar hasta ellas, pero en principio haría falta mucha más energía que la actual.

La segunda es que otras ramas de la física como la cosmología que sí que falla el principio de falsacionismo por construcción al no ser reproducible ningún modelo teórico porque no podemos crear otros universos para comprobarlo y no se ve tanto interés en calificarla de pseudociencia.

Ponencia Burgos-page-026Por si la opinión de un filósofo se pudiese considerar algo obviable, es importante recalcar que alguien tan relevante como Sheldon Lee Glashow, desarrollador de la teoría electrodébil que combina el electromagnetismo con la interacción débil y a quien debe su nombre el personaje de la serie The Big Bang Theory, ha dicho en numerosas ocasiones cosas como que la teoría de cuerdas mina las mentes de los jóvenes científicos.

Efectivamente, el hecho de que el personaje de la serie que lleva su nombre trabaje en teoría de cuerdas ha sido una licencia humorística que se tomaron los guionistas a la hora de elegir el nombre de su personaje principal.

Ponencia Burgos-page-027Algunas webs, como abstrusegoose.com se han dedicado a hacer viñetas sobre la polémica como la que se ve en la diapositiva traducida por mi, en la que 2 personajes mantienen la siguiente conversación:

“-… En primer lugar, la teoría de cuerdas no ha predicho nada útil en 30 años. Moldeando la teoría con vuestros trillones de formas de compactificar las dimensiones extra… esencialmente ponéis la teoría por encima del experimento y la realidad. Segundo de todo, es una teoría definida sólo cuando vibran. No tiene sentido en el caso estático. Tercero, se fijan las propiedades del espacio como convenga al modelo. ¡Cualquier teoría de la gravedad respetable debe ser independiente del espacio-tiempo! Cuarto, en la teoría de cuerdas los propagadores y los campos…
(Bofetón.)
-Si sigues hablando como una zorra te volveré a golpear como a una zorra.”

Nótese que la que pega es la chica para evitar (el autor) que se le tachase de machista.

Ponencia Burgos-page-028Al final, el cómo reflexionar sobre estas cosas es algo que ya explicó Richard Feynman hace mucho tiempo, y consiste en darse cuenta de lo siguiente:

La física es como el sexo: seguramente tenga alguna utilidad práctica, pero no es por eso por lo que la hacemos.

Preguntas, correcciones y debate son bien recibidos.

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