MioCid escribió:Con el permiso de Poisson voy a abrir este hilo... corrígeme si digo alguna burrada
Bueno, pues como entrar en detalle es imposible, voy a resumirlo de la forma más didáctica posible:
La teoría de cuerdas considera que las particulas elementales (quarks, electrones, fotones, etc...) no son puntos, sino cuerdas. De la misma forma que los distintos modos de vibración de una cuerda dan lugar a las notas músicales, esas notas músicales representan las distintas particulas (i.e: no tenemos muchas particulas, sino una sola cuerda que vibra con diferentes notas).
¿Qué hace que se tome esa aproximación? ¿Tal vez es una forma de explicar la dualidad onda-corpúsculo de estas partículas, que tienen masa pero sin embargo se mueven a la velocidad de la luz?
La mayor relevancia vino cuando se demostró que las teorías de cuerdas no serían consistentes con la mecánica cúantica en nuestro mundo de 3+1 dimensiones (3 espaciales y 1 temporal). Se demotró que para que la teoría fuera correcta nuestro mundo tenía que tener 10 dimensiones.
¿Por qué 10 y no 9 u 11?
Obviamente no sentimos esas dimensiones, por lo que tienen que estar compactificadas a un tamaño muy reducido (p.ej: aunque un papel sea bidimensional, visto a pequeña escala vemos que claramente es tridimensional).
¡Pero es que un papel no es bidimensional, es tridimensional!
La forma de compactar una dimensión más sencilla es mediante un cilindro (i.e: enrollar un papel (2D) en un tubito muy fino (1D)). Desgraciadamente eso no es consistente con muchas otras cosas en fisica, y la forma de compactificar es mucho mas compleja (espacios de Calabi-Yau, por si quereis ver una foto)
Entonces para resumir, el mundo en el que vivimos es una especie de queso gruyere 10 dimensional donde las cuerdas estan enrevesadas entre esos agujeros, vibrando todas en una armonía que da lugar a eso que llamamos mundo (joder, que pedante me ha quedado)
Buenas preguntas, asi que vamos punto por punto:
1) La dualidad onda-corpusculo viene de la mecanica cuantica y es que se ha medido en experimentos que las particulas tmb se comportan como onda, pero ondas "de probabilidad de presencia", que son en 3D y de tamaño que va desde los nanometros hasta los kilometros (la longitud de la onda de probabilidad viene dada por la energia de la particula, a mas energia mas pequeña es la onda).
Estas cuerdas en realidad son pequeñiiiiiiisimas (10^-33 cm, o sea longitudes de Planck), y para que os hagais una idea aqui viene una comparacion: "Una cuerda es a un átomo lo que un átomo es al resto del sistema solar...". Y por si no sabeis de que tamaño es un átomo: "Hay muchos mas átomos en un grano de arena que granos de arena en todas las playas del mundo"
Por lo tanto, y respondiendo a una pregunta que me hicieron mas adelante, no hay microscopio ni acelerador de particulas que tenga la precision necesaria para ver una cuerda como una estructura alargada, y no como un simple punto matemático.
2) ¿Porque hay 10 dimensiones y no 9 u 11? Pues para eso hay que ir al ingrediente fundamental de la fisica cuantica llamado "conmutador de posicion con momento". Este conmutador tiene que tener un cierto valor constante cuando hacemos mecanica cuantica con particulas puntuales en 4D (aunque la relacion se sostiene para cualquier dimension). Cuando sustituimos a las particulas por cuerdas, esa relacion FUNDAMENTAL del mundo cuantico no se sostiene para 4D. De hecho, hacen falta 26 DIMENSIONES!! para que el conmutador siga valiendo lo mismo, por lo que si tuvieramos un mundo solo hecho de cuerdas bosonicas (p.ej: fotones, gluones, bosones de higgs, etc...) pues necesitariamos 26D.
Afortunadamente se cree que el mundo es supersimetrico (ruego que ignoreis los terminos que no entendais, pero no quiero mentiros ni daros nombres incorrectos), pues para que el conmutador sea valido con cuerdas supersimetricas "solo" hacen falta 10D (Si quieres Miocid te puedo enviar el paper con la prueba). De todas formas tmb se estudian teorias de cuerdas con otro numero de dimensiones.
3) ¿Que el papel no es 2D sino 3D??? Pues mas razon para mi con lo de la compactificacion, pues he conseguido que un objeto 3D como es el papel "parezca" 1D al enrollarlo. Notese que de lejos un papel se considera 2D (cualquiera cuando va a comprar tela dice "deme 2 metros X 1 metro de esa tela", y no dicen "deme 2m X 1m X 1mm de esa tela...")
Si quereis haceros una idea de como compactificar las 6 dimensiones adicionales, pues seguid el siguiente proceso:
- Tenemos un papel (2D). Lo enrollamos hasta hacerlo un tubito (1D). Este tubito lo cerramos uniendole las bocas, haciendo una especie de donut, y cerramos el donut hasta que solo quede un punto (0D). Osease, que hemos reducido nuestras dimensiones en 2, por lo que ahora mismo podriamos vivir en un mundo con 5D espaciales y no nos dariamos ni cuenta... (por cierto, notese que con un papel de verdad no podriamos llegar al punto (0D) porque como MioCid dijo, los papeles tienen un grosor, asi que no podriamos hacer mas que una pelotita)
Saludos y no dudeis en preguntar si os surgen mas dudas