Introducción a la teoría-M
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En términos no técnicos, la teoría-M presenta una idea acerca de la sustancia básica del universo.
El átomo , creyó durante mucho tiempo que es el más pequeño de bloques de construcción de la materia , en los primeros años del siglo 20 se demostró que consisten en componentes más pequeños llamados protones , neutrones y electrones , que son conocidos como partículas subatómicas. A partir de la década de 1960, se descubrieron otras partículas subatómicas. En la década de 1980, se descubrió que los protones y los neutrones (y otros hadrones) son a su vez compuesto por partículas más pequeñas llamadas quarks . La teoría cuántica es el conjunto de reglas que describe las interacciones de estas partículas.
En la década de 1980, un nuevo modelo matemático de física teórica llamada teoría de cuerdas surgieron. Mostró cómo todas las partículas, y todas las formas de energía en el universo, podría ser construido por "cuerdas" hipotéticas unidimensionales infinitamente pequeños bloques de construcción que tienen sólo la dimensión de longitud, pero no la altura o anchura. Además, la teoría de cuerdas sugiere que el universo está compuesto de múltiples dimensiones. Estamos familiarizados con la altura, anchura y longitud que el espacio tridimensional, y el tiempo da un total de cuatro dimensiones observables. Sin embargo, las teorías de cuerdas apoyaron la posibilidad de diez dimensiones - los 6 restantes de los cuales no podemos detectar directamente. Estas "cadenas" vibran en múltiples dimensiones, y dependiendo de cómo vibran, podrían verse en el espacio de 3 dimensiones como materia, la luz o la gravedad. Es la vibración de la cuerda que determina si parece ser materia o energía, y cada forma de materia o energía es el resultado de la vibración de las cuerdas.
La teoría de cuerdas y luego se encontró con un problema. Se descubrió Otra versión de las ecuaciones. Luego otro, y luego otro. Finalmente, hubo cinco grandes teorías de cuerdas, todos basados en un universo de 10 dimensiones, y todos ellos parecían ser correcta. Eso era un problema, porque la ciencia no puede tener cinco sets aparentemente contradictorias de ecuaciones para describir la misma cosa.
A mediados de los años 90, un teórico de cuerdas llamado Edward Witten, de la Universidad de Maryland y otros investigadores importantes consideró que las cinco versiones diferentes de la teoría de cuerdas podrían estar describiendo la misma cosa vista desde diferentes perspectivas. Ellos propusieron una teoría unificadora llamada " Teoría M ", en el que la" M "no está definido específicamente, pero en general se entiende que significar" membrana ". Teoría M trajo todas las teorías de cuerdas juntos. Lo hizo al afirmar que las cadenas son rebanadas realmente 1-dimensionales de una membrana de 2 dimensiones que vibra en el espacio de 11 dimensiones.
Teoría M aún no ha concluido, pero la estructura subyacente de las matemáticas se ha establecido, y está de acuerdo con no sólo todas las teorías de cuerdas, pero con todas nuestras observaciones científicas del universo. Además, se ha pasado muchas pruebas de consistencia matemática interna, que muchos otros intentos de combinar la mecánica cuántica y la gravedad fracasaron. Por desgracia, hasta que podamos encontrar una manera de observar mecánicamente dimensiones superiores (imposible con nuestro nivel actual de la tecnología) M-Theory tiene un tiempo muy difícil hacer predicciones que pueden ser probados en un laboratorio. Tecnológicamente, puede que nunca sea posible para que pueda ser "probada". Sin embargo, muchos cosmólogos , incluyendo Stephen Hawking , se sienten atraídos por la Teoría M, debido a su elegancia matemática y relativa sencillez. El físico y autor de éxito Michio Kaku ha señalado que la Teoría M nos puede presentar una " Teoría del Todo ", que es tan conciso que su fórmula subyacente cabría en una camiseta.
Libros
- Brian Greene ha escrito libros que explican la teoría de cuerdas y la teoría M para el lego en 1999, El Universo Elegante, ISBN 0-375-70811-1 y en 2004, El tejido del cosmos, ISBN 0-375-41288-3.
- Smolin, Lee. El problema con la física: el auge de la teoría de cuerdas, la caída de una ciencia, y qué viene después (2006), Houghton Mifflin. ISBN 978-0-618-55105-7.
- Woit, Peter. Siquiera es falso: El fracaso de la teoría de cuerdas y el desafío permanente de unificar las leyes de la física, 2006. ISBN 0-224-07605-1 (Jonathan Cape), ISBN 0-465-09275-6 (Basic Books)
