¿Cómo explicarías la teoria de cuerdas a un estudiante de bachillerato?

¿Quién mejor que un estudiante de bachillerato respondiendo como si a sus compañeros (si tan solo les importase) fuese?

¿Qué describe la teoría de cuerdas?

Nos describe diferentes partículas elementales como diferentes modos de vibración de una cuerda. Una cuerda puede dar diferentes partículas según la forma en que vibra, al igual que hace la guitarra con sus notas al reproducir una cuerda de cierta manera.

Sin hacer mucha historia, cuando se supo del átomo se estipuló que poco más quedaba por comprender; eso debería ser todo. Hasta que se rompieron esos átomos, descubrióse que había trozos de materia aún más pequeños. Ahora el problema era que no podríamos verles con luz visible.

Así que tuvimos que inventar una historia sobre cómo eran estas partículas con el uso de las matemáticas.

Nuestro escenario es la gravedad y sus actores se llaman partículas. Imaginémos al universo pues, como un juego.

Desafortunadamente, la mayoría de las historias que se utilizan para describir la naturaleza de las cosas se descomponen cuando se trata de enlazarlo con nuestro escenario.

De esta manera, el comportamiento de las diferentes partículas se tiene en cuenta al considerar la gravedad.

Por eso nació la teoría de cuerdas.

Suena todo muy bien, pero ¿qué problemas podría tener?

El único problema es que para que la teoría de cuerdas funcione, deben existir 10 dimensiones. Lo cual es bastante difícil de lograr en el mundo que ahora “entendemos”.

Eso no significa que la teoría sea incorrecta. La matemática de la teoría de cuerdas sigue siendo correcta. Ésta es un paso en un esfuerzo continuo para comprender cómo funciona realmente el universo.

Muchos científicos creen que ofrece una manera de unificarse con las otras tres fuerzas fundamentales en el universo: fuerza electromagnética, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil.

Para comprender esto debemos saber sobre las partículas elementales, “los bloques de construcción del mundo que nos rodea”.

En este momento, 17 partículas son suficientes para explicar todo lo que nos rodea (no me atrevo a poner el gravitón, aún), no sólo en la Tierra, sino en todo el universo visible, excluyendo la materia oscura y la energía oscura.

Modelo estándar de partículas elementales de la materia bariónica y gravedad.

Las partículas y las cuerdas sólo pueden moverse largas distancias en tres direcciones, por ende vemos un mundo tridimensional.

La teoría de Kaluza-Klein comienza con la gravedad en cinco dimensiones: una dimensión temporal, tres dimensiones espaciales grandes y una dimensión espacial pequeña. La gravedad y el electromagnetismo surge de las tres.

SÓLO tenemos esos problemas, ¿no es así?

El mayor inconveniente de la teoría de cuerdas es que incluso no puede especificar la razón exacta para el golpeo de cuerdas o incluso membranas para esa materia.

Pero hay más:

• No se puede probar.
• No explica la materia oscura o la energía oscura.
• Cuando las cuerdas no se entrelazan, nuestro universo se mantiene bien, pero esto no da espacio para las dimensiones del bolsillo como la relatividad general, si las dimensiones del bolsillo existen, el universo implosiona, lo que no ocurrirá.

Una teoría para un científico es un marco de ideas que hace predicciones comprobables sobre el mundo; la teoría de cuerdas (más allá de los conceptos básicos: existencia de cuerdas, número de dimensiones, etc.) viene en muchas variedades para contar, no produce los mismos resultados que las exitosas teorías de física de partículas y aún no ha dicho nada nuevo que podemos buscar.

FUENTES:

String Theory Is Still Not Even Wrong | What's Wrong with String Theory? | String Theory | We Can Unify Physics.

BONUS: String Theory.