Javier de Lucas

Doctor en Ciencias

Catedrático

FISICOSTEORICOS

DE ALTASENERGIAS

1985

* búsqueda de verdades universales sobre la naturaleza* deducirlas de principios más profundos

* Objetivo: ENCONTRAR EL PUNTO INICIAL DE LAS EXPLICACIONES

AGUAAIRE

ATOMOS

VERIFICACION EXPERIMENTALDESCRIPCION CUANTITATIVA

FISICA DE ALTAS ENERGIAS

¿Qué es una cuerda fundamental?

¿Qué problemas de teorías anteriores resuelve y de qué forma?

¿Qué preguntas intenta responder la teoría de cuerdas?

¿Por qué la búsqueda de la teoría final se da en el contexto de la física de altas energías?

cerradas abiertas

LAS CUERDAS SON MUY PEQUEÑASLongitud de Planck ~ 10-33 cm

¡¡¡PERO NO SON PUNTUALES!!!

Entre las infinitas partículas (modos de vibración)están todas las partículas conocidas

base para una teoría=>

unificada

Historias de partículas puntuales que se propagan en el espacio-tiempo.Se separan y se unen en los PUNTOS de interacción

INFINITOS

LAS TEORIAS CUANTICAS DE CAMPOS DE PARTICULAS TIENEN DIVERGENCIAS (INFINITOS)

RENORMALIZABLES

NO RENORMALIZABLES

ELECTRODINAMICA CUANTICA

GRAVEDAD CUANTICA

NO HAY UN PUNTO DEFINIDO DONDE SE PRODUCE LA INTERACCION: DIVISION DE UNA CUERDA EN DOS (O VICEVERSA)

EN

ER

GIA

TE

OR

IAS

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AN

TIC

AS

DE

CA

MP

OS

HASTA 1995 SOLAMENTE CINCO (5) TEORIAS DE CUERDAS CONSISTENTES

HOY

TEORIAM

I

IIB

IIA

HETEROTICA SO(32)

HETEROTICA E8 E8

SIMETRIAS DE DUALIDAD

LA CONSISTENCIA DE LA TEORIA M REQUIERE 10 DIMENSIONES ESPACIALES (ADEMAS DEL TIEMPO)

9 DIMENSIONES 3 DIMENSIONES MILES DE POSIBILIDADES

PREDICCIONES EXPERIMENTALES DEPENDEN DE CÓMO SE REALICE LA COMPACTIFICACION

MILES DE POSIBILIDADES!

I) La mecánica de Newton (siglo XVII)

Unifica leyes de movimiento de cuerpos terrestres y celestes LEY DE GRAVITACION

LARGO ALCANCE

Domina el universo a grandes escalas

FG Mm d2

UNIVERSAL: actúa entre todas las partículas FUENTE: masaINTENSIDAD: proporcional a las masas inversamente proporcional al cuadrado de la distancia

En 1905 Albert Einstein modificó las nociones de espacio y tiempo de Newton

espacio-tiempoEn 1915, la teoría de laRELATIVIDAD GENERALreemplazó la idea newtonianade la gravedad como atracciónentre todos los cuerpos masivos. GRAVITACION: efecto de la curvatura espacio-tiempo producida por la materia y la energía

CAMPO:TODA PARTICULA ES FUENTE

DE UN CAMPO TAL QUE CUALQUIER OTRA PARTICULA DENTRO DE SU RANGO DE ACCION EXPERIMENTA UNA FUERZA PROPORCIONAL A LA INTENSIDAD DEL CAMPO EN ESE PUNTO

FG Mm d2

RELATIVIDAD GENERAL MECANICA DE NEWTON

FUENTE + CARGAS

INTENSIDAD Fe ~ 10 40 Fg

5 DIMENSIONES

1911: modelo atómico de RUTHERFORD

1913: espectro del hidrógeno Bohr

funciones de onda probabilidades

ENERGIA DE CAMPOS MAGNETICO Y ELECTRICO DE RAYO DE LUZ

PAQUETES

DIRAC (1928)

ANTIMATERIAPOSITRON (1932)

MECANICA CUANTICA + CAMPOS ELECTRICOS Y MAGNETICOS = QED (ELECTRODINAMICA CUANTICA) ENERGIA DEL ELECTRON = (INFINITO!)

MENSAJERO DE LA INTERACCION

fotón

TEORIACUANTICA DECAMPOS

CAMPO MAGNETICO DEL ELECTRON

PREDICCION QED = 1.00115965214

MEDICION EXPERIMENTAL = 1.001159652188

INTERACCION FUERTE

CORTO ALCANCE

10-13 cmFUENTE: COLOR

INTERACCION DEBIL

FUENTE: SABOR

PREDICHAS 1968 MEDIDAS 1983

CROMODINAMICA CUANTICA

CONFINAMIENTO

QUARKS: u dcargas 2/3 -1/3

PROTONES: u u d (2/3 + 2/3 - 1/3) = 1 NEUTRONES: u d d (2/3 - 1/3 - 1/3) = 0

masa (protón) ~ masa (neutrón) >> masa (electrón)

* MODELO ESTANDAR NO INCLUYE GRAVEDAD

* INTERACCIONES FUERTES NO APARECEN UNIFICADAMENTE

* ES MUY ARBITRARIO

* LA RELATIVIDAD GENERAL Y LA MECANICA CUANTICA SON INCOMPATIBLES

¿POR QUE LA UNIFICACION SE DA A GRANDES ENERGIAS?

ENERGIAaceleradores

big bang

teorías gran unificadas

CONCLUSIONES* LA TEORIA DE CUERDAS PROVEE UN MARCO NUEVO PROMETEDOR PARA UNA TEORIA CUANTICA DE LA GRAVEDAD Y POSIBLEMENTE LAS DEMAS INTERACCIONES FUNDAMENTALES

* RESUELVEN EL PROBLEMA DE LOS INFINITOS Y ANOMALIAS DE TEORIAS PREVIAS

* NO HAY SUPOSICIONES AD-HOC

“... CREO QUE TODO ESTO ES UN DISPARATE”

Richard Feynman