Físicos de SLAC intentarán probar la Teoría de Cuerdas

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Físicos de SLAC desarrollan una prueba de marco de trabajo dependiente para la Teoría de Cuerdas Crítica. La Teoría de Cuerdas resuelve muchas de las cuestiones que arruinan la mente de los físicos, pero tiene un problema importante — no hay actualmente ningún método conocido para comprobarla.

Los científicos de SLAC (Stanford Linear Accelerator Center o Centro Acelerador Lineal de Stanford) han encontrado una forma de probar una versión particular de esta revolucionaria teoría. La prueba se aplica a una clase de Teorías de Cuerdas Críticas las cuales se propone que están en 10 u 11 dimensiones en nuestro universo — ni más, ni menos.

Este pasado diciembre, Joanne Hewett, Thomas Rizzo y el estudiante Ben Lillie publicaron un artículo en Physical Review Letters el cual demuestra teóricamente cómo medir el número de dimensiones que componen el universo. Determinando cuántas dimensiones existen, Hewett, Lillie y Rizzo esperan confirmar o rechazar la Teoría de Cuerdas Críticas bajo condiciones específicas.

Las tres primeras dimensiones, longitud, altura y anchura, son familiares para todos nosotros. La cuarta dimensión es el tiempo. Pero, ¿qué pasa con las dimensiones extra? “Imagina una cuerda estirada entre dos rascacielos”, dice Hewett. “Si miras a un acróbata caminar a lo largo de la misma — la cuerda parecerá una línea. Pero si miras a una hormiga que camina sobre la cuerda, observarás que la cuerda es gruesa y redonda”. Las dimensiones extra postuladas por la Teoría de Cuerdas son como la cuerda con la hormiga sobre ella; son demasiado pequeñas para verlas a menos que estés muy, muy cerca.

Hewett, Lillie y Rizzo encontraron que si los llamados micro agujeros negros, que son más pequeños que el núcleo de un átomo, existen, pueden usarse para determinar el número de dimensiones extra. Si los científicos colisionan dos protones de alta energía podrían teóricamente generar tal micro agujero negros. Tal colisión podría suceder en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN (LHC), que estará operativo el próximo año. Una vez creado, el micro agujero negro decae rápidamente y emite aproximadamente una docena de distintas partículas tales como electrones, neutrinos y fotones, fáciles de detectar. Usando las propiedades predichas de decaimiento del agujero negro en neutrinos, Hewett, Lillie y Rizzo resolvieron complejas ecuaciones para determinar si el universo tiene 10, 11, o más dimensiones — tal vez demasiadas dimensiones para ser explicadas por la Teoría de Cuerdas Críticas.

Más técnicamente, el análisis aplica modelos de dimensiones extra cuando pueden formarse micro agujeros negros con un tamaño menor de la curvatura de las dimensiones adicionales y donde las partículas fundamentales que conforman nuestro universo no residen. Estos micro agujeros negros deben también existir a altas escalas de energía las cuales pueden probarse en el LHC. Bajo estas condiciones tan específicas, la prueba es válida. Estas condiciones son posibles dentro de la Teoría de Cuerdas, pero no necesitan estar presentes.

“Los cálculos son tan masivos que hemos tenido que hacer un uso extremo de la granja de UNIX Babar”, dijo Rizzo.
Por supuesto, la Teoría de Cuerdas aún no se ha probado — son necesarias las pruebas experimentales. Adicionalmente, el análisis de Hewett, Lillie y Rizzo puede desmentir la Teoría de Cuerdas, en lugar de probarla.

“Si ven los agujeros negros en el LHC, definitivamente harán este análisis”, dice Hewett. “Esto podría hablarnos sobre la naturaleza fundamental del universo”.


Fecha Original: 2006-02-10

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