¿Qué son las superestrings?

Superstrings, o teoría de supererting, es un campo emocionante de física a veces llamado la teoría de todo . Muchos consideran que la explicación unificadora evasiva que Einstein buscó que pudiera explicar todas las fuerzas conocidas en el universo.

Hasta que aparecieran las superestras, los científicos tenían dos teorías opuestas sobre cómo se comportaban las leyes de la naturaleza: la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica de Einstein.

La relatividad general explica el mundo tal como lo conocemos a una escala bastante masiva. Describe el espacio -tiempo como una tela deformada por la contabilidad de masas para los sistemas orbitales, las galaxias y la fuerza de la gravedad. Pero estas leyes se descomponen a nivel cuántico donde una partícula subatómica no puede medirse en términos de su posición exacta en el espacio en un momento dado. También es tan probable que se mueva hacia atrás en el tiempo como es avanzar, e incluso puede parecer estar en dos lugares simultáneamente. El mundo de los infinitesimalmente pequeños es tan extraño que los científicos acuñaron el término "QuantuM rareza "para describirlo.

El problema para los físicos era crear una teoría que uniera el mundo que conocemos con el mundo cuántico. Una explicación para explicar las cuatro fuerzas conocidas: la gravedad, las fuerzas nucleares fuertes y débiles y el electromagnetismo. Las superstrings podrían ser esa respuesta.

A través de las ecuaciones matemáticas se hizo evidente que la forma en que habíamos pensado anteriormente en partículas como "puntos" o "pequeñas bolas" de energía era inexacta. Estas pequeñas partes de la materia en realidad se comportaron más como unudiendo, vibrando cadenas . Las cuerdas son tan pequeñas que Brian Greene, física y proponente, explica que si un solo átomo fuera del tamaño de nuestro sistema solar, una cuerda solo sería del tamaño de un árbol. Sin embargo, las cuerdas constituyen toda la materia desde el nivel cuántico.

La forma en que vibran las cadenas determinan las propiedades específicas de cada partícula, comparando la universidadVerso a una sinfonía cósmica de superestraciones. Pero para librar la teoría de las anomalías matemáticas, eran necesarias seis dimensiones adicionales. Las seis dimensiones adicionales forman pequeñas y acurrucaron formas 6-D en cada punto dentro de nuestro espacio. Dentro de estas formas 6-D están las cuerdas de la teoría de la supertring. Las seis dimensiones adicionales, más nuestras tres, significaban que realmente había 9 dimensiones. Agregue uno más para tiempo , y el total fue de 10 dimensiones. Tan sorprendente que fuera, no fue el final.

En 1995, las diferentes teorías de las superestraciones presentaron un enigma hasta que m-teory uniólas. La única captura? M-Teory requería matemáticamente una dimensión 11. Esto presentó una nueva imagen de cuerdas por la cual, dada suficiente energía, una cuerda podría estirarse para convertirse en una membrana flotante extremadamente grande, llamada A Brane para abreviar. Los Branes pueden tener diferentes propiedades dimensionales y crecer tan grandes como un universo. De hecho, según la teoría, nuestro universo entero existe en una brane flotante -- Solo uno de los varios Branes flotantes que cada uno apoya su propio universo paralelo. Cada brane representa una porción de un espacio dimensional superior o a granel .

Aunque el modelo estándar de la década de 1970 ya unió a tres de las cuatro fuerzas en una teoría unificada, la gravedad no pudo reconciliarse con las tres fuerzas cuánticas. Pero un gran avance en las supervisor abarcó la esquiva fuerza de la gravedad, susurrando el Santo Grial de la Física. Si una partícula hipotética sin masa responsable de transmitir la gravedad, el gravitón, existe en el nivel cuántico como una cadena cerrada , esto presentaría un enlace gravitacional directo a la teoría de las superestimales.

La teoría predice que las cadenas pueden estar abiertas o cerradas. Las cuerdas abiertas o las cuerdas que se asemejan a los pequeños pelos que se mueven tienen al menos un punto final "unido" a la membrana como un carro de carrito está unido por un cable superior a una línea eléctrica. Las cuerdas pueden moverse a través de la brane pero no pueden perderE es, explicando por qué no podemos ver físicamente o salir de nuestra dimensión. Los átomos que componen nuestros cuerpos están compuestos de cuerdas abiertas que han conectado puntos finales a nuestra membrana tridimensional. Otra forma de verlo es considerar una pantalla de película. Las personas en una pantalla parecen ser tridimensionales, pero en realidad no pueden llegar a la pantalla hacia nuestro mundo tridimensional. Están atrapados en su mundo 2-D, así como estamos atrapados en nuestro mundo tridimensional y no podemos alcanzar las dimensiones vecinas. Los científicos se refieren a esto como grados de libertad .

Pero el gravitón es diferente. Como una cadena o bucle cerrado sin puntos finales adjuntos, se teorizó que podría escapar de nuestra brane 3-D y filtrarse en otras dimensiones. Esto explicaría por qué la gravedad es muchas veces más débil que las otras fuerzas.

Sin embargo, ¿qué pasaría si el inverso fuera verdadero? ¿Qué pasaría si gravedad en una brane paralela es tan fuerte como las otras fuerzas, pero es más débil aquí porque solo está goteando into nuestra dimensión? Matemáticamente, la teoría de las superestraciones volvió a funcionar maravillosamente y finalmente presentó una explicación plausible para la debilidad de la gravedad mientras la unía con las otras tres fuerzas.

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Solo quedaba un obstáculo: la teoría unificadora también debería poder explicar el Big Bang. Cuatro físicos que viajaban juntos en un tren abordaron casualmente este tema. Uno de ellos presentó la pregunta, ¿Qué pasaría si dos salvamentos chocaron? La respuesta matemática plausible resultó ser el Big Bang.

Los detractores de la teoría de las superestringas apuntan a la falta de pruebas y la dificultad para proporcionarla. ¿Es solo una hermosa construcción matemática? Una filosofía? ¿O una verdadera explicación de nuestro mundo? Ninguna otra teoría se ha acercado matemáticamente a las cuatro fuerzas, y mucho menos proporcionar una explicación para el Big Bang. Pero demostrar que existen otras dimensiones, Branes flotantes y universos paralelos, ha sido un gran paloG Point.

Sin embargo, los creyentes de la elegante teoría están ansiosos por verla probada, y los científicos han descubierto que puede haber pruebas observables de cuerdas astronómicamente grandes. Por lo tanto, la teoría de las superstrings continúa ganando terreno. Al final, si tiene éxito, desde 11 dimensiones hasta universos paralelos, desde las galaxias giratorias hasta la sopa cuántica, las superestraciones podrían ser realmente la teoría de todo .

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