Refutada la Teoría del Todo del surfero

E8

La “excepcionalmente simple Teoría del Todo”, propuesta por el físico Antony Garrett Lisi en 2007 no mantiene el equilibrio, de acuerdo con un matemático y físico de partículas que escribe en la revista Communications in Mathematical Physics.

En noviembre de 2007, Lisi publicó un artículo on-line titulado”An Exceptionally Simple Theory of Everything“. El artículo se centraba en la elegante estructura matemática conocida como E8, que también aparece en la Teoría de Cuerdas. Identificada por primera vez en 1887, E8 tiene 248 dimensiones y no puede verse, o dibujarse, en su forma completa.

La enigmática E8 es el mayor y más complejo de los cinco excepcionales grupos Lie, y contiene cuatro subgrupos que están relacionados con las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: la fuerza electromagnética; la fuerza nuclear fuerte (que une a los quarks); la fuerza nuclear débil (que controla el decaimiento radiactivo); y la fuerza gravitatoria.

Por resumirlo, Lisi propuso que E8 es la unificación de todas las fuerzas del universo. Lisi pasó gran parte de su tiempo surfeando en Hawai, añadiendo un toque de color a la historia que rodea la teoría. Aunque su artículo no fue revisado por pares, y el propio Lisi comentó que su teoría estaba aún en desarrollo, la idea se extendió rápidamente por los medios, logrando gran atención con titulares como “Surfero sorprende a los físicos con una Teoría del Todo”.

Pero las matemáticas no tienen en cuenta lo que dicen los medios, dicen los investigadores.

Usando álgebra lineal y demostrando teoremas para traducir la física a matemáticas, los autores del nuevo artículo no sólo demostraron que las fórmulas que propuso el artículo de Lisi no funcionan, sino que también demostraron fallos en el conjunto de teorías relacionadas.

“Se puede pensar en E8 como en una sala, y los cuatro subgrupos relacionados con las cuatro fuerzas fundamentales son muebles, digamos sillas”, explica Skip Garibaldi, matemático de la Universidad de Emory. “Es bastante fácil decir que la sala es lo bastante grande para que puedas poner las cuatro sillas dentro. El problema con ‘la teoría del todo’ es que la forma en que coloca las sillas en la sala hace que no sean funcionales”.

Da el ejemplo de una silla invertida y apilada sobre otra.

“Hay un gran misterio alrededor de los grupos Lie, pero los hechos sobre ellos no deberían distorsionarse”, dice Garbaldi. “Estos son objetos naturales que son básicos para las matemáticas, por lo que es importante tener una correcta comprensión de los mismos”.

Referencia: Jacques Distler, Skip Garibaldi, ‘There is no “Theory of Everything” inside E8′, Communications in Mathematical Physics, March 2010; doi:10.1007/s00220-010-1006-y

Fecha Original: 26 de marzo de 2010
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Comments (12)

  1. En mi blog ya hablé del artículo de Distler y Garibaldi cuando apareció como preprint en ArXiv en “Duro revés para la “teoría de todo” basada en E8 de Garrett Lisi, se siente amigo así es la vida,” 24 Mayo 2009.

    Os lo cuento porque tras la aparición de dicho artículo el propio Lisi presentó algunos argumentos que indicaban que Distler y Garibaldi no han tenido en cuenta todos los detalles de su teoría, argumentos que han sido apoyados por otros investigadores. Parte de dichos argumentos están en relación a una teoría matemática aún por desarrollar (una cuantización BRST de su teoría) que según “el surfero” permiten “surfear” los argumentos de Distler y Garibaldi. Esto se parece mucho a lo que pasa con la teoría de cuerdas: una teoría del s. XXI descubiertas por los físicos en el s. XX pero que requiere técnicas del s. XXI aún por desarrollar. El argumento de Lisi iba más o menos por esta línea.

  2. O sea que no podemos saber todavía realmente si la teoría de Garrett Lisi es cierta o no. Precisamente acabo de terminar de leer un libro de Ian Stewart titulado “belleza y verdad: una historia de la simetría”. En el se hace un estudio de la historia del concepto matemático de simetría y su importancia para la física. Los matemáticos encontraron basandose en argumentos de simetría y geometría una forma equivalente y “sencilla” de obtener información (por decirlo de alguna forma) y clasificar las ecuaciones matemáticas: la teoría de grupos. Galois la aplicó inicialmente a las ecuaciones polinómicas (llegó a explicar asi por que las quínticas no se pueden resolver por el método de radicales y otros logros sorprendentes) y Lie la aplicó al grupo de ecuaciones mucho más importante para la física que son las ecuaciones diferenciales. Se propuso clasificar todas las ecuaciones diferenciales y en su solución encontró grupos intuitivos y elegantes desde el punto de vista geométrico pero también encontró grupos “extraños”. Estos son los grupos excepcionales de Lie: E6,E7,E8,F4 y G2. ¿Que significan estos grupos?
    Desde que fueron descubiertos los matemáticos y los físicos estuvieron intrigados, después se descubrieron importantes conexiones entre los grupos y la física sobre todo el grupo E8 con conexiones importantes en la teoría de cuerdas.
    Volvemos otra vez a la pregunta de la misteriosa conexión entre las “entidades matemáticas” y la realidad física. Existe una conexión entre la simetría matemática, la geometría, entidades matemáticas como los números complejos, cuaterniones y octoniones (ampliaciones de los números complejos y que son la base de E8) y el mundo físico. Es como si el universo nos quisiera decir algo y se comunicase con nosotros a través de las matemáticas. El grupo E8 es algo de una simetría y belleza matemática inigualables y descubierto a través de argumentos geométricos abstractos que tienen su núcleo en las ecuaciones que describen el mundo: las ecuaciones diferenciales. Sería increible que algo asi no tuviese una relevancia para física real, sería increible que el grupo E8 y la teoría de las supercuerdas no tengan conexión con el mundo real. Pero claro, quizás el concepto de belleza nuestro y el de la naturaleza sea distinto… Pero creo que todos los indicios indican que no.

  3. Sagutxo

    Creo que la excesiva atención de los medios nada más publicarse la teoría de Lisi le perjudicó bastante. Y el no estar adscrito a ninguna universidad e ir por libre, más todavía. De todas maneras si que es verdad que quedaban muchas cuestiones por aclarar en el momento en que lo publicó, tendría sus razones para hacerlo supongo.

    Yo no esperaría mucho de la teoría de Garrett, al menos por el momento. Si q

  4. Sagutxo

    Vaya, no se que he hecho que he enviado el comentario anterior sin finalizar. Decía que si que es cierto, como dices tú Plank, que daría la sensación de que el constructo matemático de la Física parece cada vez más la realidad en si misma. Y nuestra realidad solamente un reflejo de la matemática.

    Yo me resisto a esta impresión, prefiero pensar que de la realidad física se deriva el orden matemático, como una abstracción de la misma. Eso no impide que ciertas estructuras matemáticas, como el álgebra de Lie, o ciertas pautas de la Teoría de Cuerdas, nos den la pista de una realidad física que aún no hemos descubierto pero que empezamos a intuir. Habría que situar todo esto dentro del contexto de algunos conceptos de los últimos 15 años que van ganando peso, o la noticia que aparece hoy en el blog de Manuel, sobre la emergencia de la gravedad a partir de la información cuántica. Puede que estemos viendo los albores de una nueva etapa del conocimiento humano de la Naturaleza. Ójala. Veremos en qué termina esto.

    SalU2

    • Completamente de acuerdo contigo, ese concepto platónico no tiene mucho sentido. Las matemáticas surgen de la forma en como está estructurado el universo no es que el universo se pliegue a lo que dictan las matemáticas. De hecho los conceptos matemáticos como el de “simetría” surgen inicialmente de la observación de patrones geométricos en la naturaleza. Es claro que de alguna forma esos “entramados abstractos” que llamamos matemáticas son una consecuencia de los principios fundamentales sobre los que se sostiene el universo y por eso las matemáticas nos ayudan a descubrir como funciona realmente el universo. Si entendiesemos mejor la forma en que esos conceptos matemáticos “emergen” de la realidad quizás podriamos distinguir mejor que entramados matemáticos tienen más posibilidades de reflejar la realidad. De todos modos la última palabra siempre la tendrá la validación experimental.

  5. [...] que es incorrecta (“Refutada la “Teoría del Todo” del físico surfero,” Ciencia Kanija, este blog), él publica una respuesta mediática. Su respuesta al artículo técnico de Jacques [...]

  6. herrerocar

    Propongo que leais la teoria del pellizco. Esa si es una teoría del todo extredamente sencilla.

  7. He creado un blog en donde expongo la teoría del universo bipolar: Avances hacia una nueva física.
    Estoy seguro que la teoría excepcionalmente simple de Garret Lisi tiene relación con la teoría del universo bipolar. Si alguien pudiera ayudarme a contactar con Garret Lisi.

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