Teoría M
Keywords: Teoría M, Dimensión, Edward Witten, Einstein, Matemáticas, Membrana, P-branas, Relatividad, T-duality
La Teoría M es una de las candidatas a convertirse en la 'Teoría de Todo'. Tiene su origen en la Teoría de las cuerdas segun la cual todas las partículas son en realidad diminutas cuerdas que vibran a cierta frecuencia y nosotros vivimos en un universo vibrando a cierta frecuencia, lo cual requiere 11 dimensiones.
La teoría M es una solución propuesta para la desconocida teoría de todo, la cual combina las 5 teorías de las supercuerdas y supergravedad en 11 dimensiones. De acuerdo con el Dr. Edward Witten, quién propuso la teoría, herramientas matemáticas, muchas de las cuales aún tienen que ser inventadas, son necesarias para un total entendimiento de la misma.
El siguiente artículo es algo técnico en su naturaleza, vea Teoría M simplificada para un nivel menos técnico.
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Relación de la Teoría M con las supercuerdas y la supergravedad
La teoría M en varios contextos geométricos es asociada con las diferentes teorías de las supercuerdas (en diferentes transfondos geométricos), y aquellos límites están relacionados a cada uno de los otros por el principio de dualidad. Dos teorías físicas son duales entre sí cuando después de una cierta transformación matemática tienen una física idéntica.
Los Tipos IIA y IIB están relacionados por la Dualidad-T, como son las dos Heterotic theories. Tipos I y Heterotic SO(32) están relacionados por la Dualidad-S. Tipo IIB también es Dual-S consigo misma.
- Las teorías tipo II tienen dos supersimetrías en la 10 dimensión, el resto sólo una.
- La teorías tipo I es especial en que está basada en cuerdas no orientadas abiertas y cerradas.
- Las otras cuatro están basadas en cuerdas orientadas y cerradas.
- La teoría IIA es especial por que es no quiral (conservación de la paridad).
- Las otras cuatro son quirales (violación de la paridad).
En cada uno de estos casos hay una undecima dimensión que se convierte .........Esta descripción de onceava dimensionalidad de la teoría subyacente es llamada "Teoría M". Una historia de espacio tiempo de una cuerda puede ser visualizada matemáticamente por funciones como:
- Xµ(σ,τ)
que describe como las hojas coordenadas bidimensionales de la cuerda () son mapeadas en el espacio-tiempo Xµ
Una interpretación de este resultado es que la undécima dimensión estaba siempre presente pero invisible debido a que el radio de la onceava dimensión es proporcional a la string coupling contant y la teoria tradicional perturbativa de las cuerdas presume que esta es infinitesimal. Otra posible interpretación es que la dimensión no es un concepto fundamental de la Teoría M.
Características de la teoría M
La teoría M contiene mucho más que solo cuerdas. Contiene tanto objetos de mayor como menor dimensionalidad. Estos objetos son llamados p-branas* donde p denota su dimensionalidad (así, 1-brane podría ser una cuerda y 2-brane una membrana). Objetos de mayores dimensiones siempre estuvieron presentes en la teoría de las cuerdas pero nunca pudieron ser estudiados antes de la Segunda Revolución de las Supercuerdas debido a su naturaleza no-perturbativa.
(*) nota: el termino brana es un recorte o abreviación de membrana
Enlaces relacionados
Lecturas recomendadas
- Michael J. Duff, The Theory Formerly Known as Strings, Scientific American, February 1998, online at The University of Michigan.
- John Gribbin, The Search for Superstrings, Symmetry, and the Theory of Everything, ISBN 0316329754 , Little, Brown & Company, 1ST BACK B Edition, August 2000, specifically pages 177-180.
- Brian Greene, The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory, ISBN 0393046885 , W.W. Norton & Company, February 1999
Enlaces externos
- M-Theory-Cambridge
- M-Theory-Caltech
- The Elegant UniverseContiene una serie de videos de divulgación on line acerca de las principales teorias cosmológicas, desde la Relatividad de Einstein hasta las Teoría M.