¿Puede la Teoría de Cuerdas acomodar la inflación?

La Teoría de Cuerdas tiene problemas al producir la inflación – la rápida expansión del espacio que se cree que tuvo lugar en los inicios del universo – al menos en algunas de las encarnaciones más simples de la teoría, según un nuevo estudio.

El trabajo sugiere que cuadrar la Teoría de Cuerdas con la noción aceptada de inflación será, en el mejor caso, un reto – y algunos incluso dicen que una o ambas teorías tendrán que descartarse.

La Teoría de Cuerdas es el principal aspirante para la “Teoría del Todo”, la cual unificaría todas las fuerzas de la física en un único marco de trabajo. Aunque hay muchas versiones diferentes de la Teoría de Cuerdas, todas postulan que las partículas elementales son en realidad diminutas cuerdas vibrantes, y que el universo contiene dimensiones espaciales extra más allá de las tres que podemos ver.

Ahora un nuevo estudio sugiere que puede ser difícil reconciliar la Teoría de Cuerdas con la teoría ampliamente aceptada de la inflación, la cual explica varias claves de las observaciones cosmológicas – tales como por qué el universo parece tener las mismas propiedades en cualquier dirección que miren los astrónomos.

El estudio fue llevado a cabo por un equipo de investigadores liderados por Mark Hertzberg del MIT en Cambridge, Estados Unidos. El equipo trató de producir inflación en tres versiones de la Teoría de Cuerdas en las cuales las dimensiones extra tienen una forma similar a la de una rosquilla – la posibilidad más simple. Pero hallaron que las condiciones necesarias para la inflación parecen ser imposibles de lograr en estas versiones simples.

Espacio para la duda

Se han propuesto muchos escenarios de inflación en versiones más complejas de la Teoría de Cuerdas. Pero Hertzberg dice que todos ellos dejaron algún espacio para la dudas, dado que no todos los detalles en los que se basa han sido verificados con cálculos completos, aunque se han hecho progresos en esta dirección.

Hace énfasis en que podría ser posible producir inflación de forma robusta en la Teoría de Cuerdas. No quiero salir diciendo, ‘Oh no, no hay inflación en la Teoría de Cuerdas’”, dijo a New Scientist. “Pero dado que no hemos realizado una búsqueda completa involucrando dimensiones extra más complicadas, no lo sabemos”.

Paul Steinhardt de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, Estaos Unidos, quien ayudó a hacer los primeros avances en la Teoría de la Inflación, dice que los hallazgos están de acuerdo con el trabajo que él y otros han hecho usando otras versiones de la Teoría de Cuerdas.

“Creo que el hecho de que sea difícil combinar la inflación con la Teoría de Cuerdas es muy interesante”, dijo a New Scientist. “Podría significar que son completamente incompatibles, lo cual nos forzaría a abandonar al menos una de ellas”.

Energía oscura

No obstante advierte que queda aún una oportunidad para que alguien pueda encontrar una forma robusta de lograr inflación en la Teoría de Cuerdas en el futuro.

Otro pionero de la inflación, Andrei Linde de la Universidad de Stanford en California, Estados Unidos, es más crítico con el trabajo, no obstante.

Dice que los resultados sólo se aplican a una clase de versión de la Teoría de Cuerdas conocida como tipo 2a, las cuales son irrelevantes para el universo real debido a que se han demostrado incompatibles con la energía oscura, la misteriosa fuerza que provoca la expansión acelerada del universo.

“¿Por qué tratarías de describir la inflación con una teoría que no pude describir nuestro universo?”, dice Linde.

Max Tegmark del MIT, miembro del equipo de Hertzberg, rebate que las versiones de las Teorías de Cuerdas de tipo 2a no deberían descartarse aún.

Limitar

Esto es debido a que ni esta ni ningún otro tipo de Teoría de Cuerdas tiene que en cuenta la energía oscura da una descripción perfecta del universo real, argumenta, dado que predicen que el universo debería estar repleto de unas versiones “supersimétricas” de las partículas familiares como los electrones – que no se observan en la realidad.

Los modelos más sofisticados de teorías de tipo 2a pueden ser capaces de dar soporte a la energía oscura, dice.

El teórico de cuerdas Gary Shiu de la Universidad de Wisconsin en Madison, Estados Unidos, dice que el hecho de que no todas las versiones de la Teoría de Cuerdas sean compatibles con la inflación son buenas noticias, dado que ayudará a limitar qué versiones de la teoría deberían ser investigadas con mayor profundidad de todo el vasto número de posibilidades.

“Construir un universo consistente con las observaciones no es algo fácil”, dijo a New Scientist.


Revista de referencia: Physical Review D
Fecha Original: 11 de septiembre de 2007
Autor: David Shiga
Enlace Original

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Comments (2)

  1. HUGO STEINHAUSER

    Que el LHC nos arroje algunas pruebas sobre la Teoría de Cuerdas. O que de una vez por todas los físicos elaboren nuevas, más simples y más empíricas teorías. Me resulta gracioso que ante el fracaso matemático de la misma debamos esperar los resultados (posiblemente inesperados) de un Colisionador. A veces pienso que cada día sabemos menos acerca de la naturaleza… Nunca fue tan aburrido leer libros de divulgación científica como en los últimos veinte años. Ni una sola respuesta. Ni una sola confirmación experimental de las teorías. Ni siquiera una predicción. Descubrimientos cosmológicos que en lugar de confirmarlas terminaron desconcertando a los físicos (por ejemplo, la aceleración en la expansión del universo). Es hora de nuevas ideas. Que aparezca otro Einstein, por favor (o al menos que los físicos se dediquen a reflexionar un poco más en lugar de ahogarse en sus místicas matemáticas).

  2. Claudio

    Sí puede, la teoría de las cuerdas acomodarse a la inflación. A tal fin, basta dar una nueva interpretación de como es la cuerda.
    A las cuerdas, se las puede considerar como los hilos de los remolinos potenciales, con dimensiones inferior a la longitud de Plank, donde los remolinos se mueven a través de los campos magnéticos, cuyos hilos están constituidos por líneas del fluido magnético. Estudiando los hilos y la propagación de los remolinos, como cuerdas vibrantes, se llega a la constitución de las partículas elementales, y con ello a como es Nuestro Universo.
    Para explicar la inflación, bastará considerar un gran remolino que agita al fluido magnético, que le obligará a pasar por su centro geométrico, a la vez que se porta como fuente y sumidero, dando origen a la materia oscura, sobre la cual cabalgan las galaxias, en cuyos nucleos tambien hay remolinos de grandes dimensiones.
    Estas ideas, están desarrolladas en la teoría del cladin con artículos publicados en Internet

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