El universo elegante by Brian Greene

Author:Brian Greene
Language: eng
Format: mobi
ISBN: 8484327817
Publisher: Drakontos Bolsillo
Published: 1999-01-01T05:00:00+00:00

Figura 9.1 Una rosquilla, o toro, y sus primos de varias asas.

Hay una familia de vibraciones de energía mínima de las cuerdas asociada con cada agujero en la porción de Calabi-Yau del espacio. Debido a que las partículas elementales de esta familia deben corresponder a los modelos oscilatorios de energía mínima, la existencia de una multiplicidad de agujeros —algo así como los de la multirrosquilla— significa que los patrones de vibraciones de las cuerdas se encuadrarán en una multiplicidad de familias. Si la arrollada forma de Calabi-Yau tiene tres agujeros, entonces hallaremos tres familias de partículas elementales.(82) Y por ende, la teoría de cuerdas afirma que la organización en familias observada experimentalmente, en vez de ser una característica inexplicable de origen aleatorio o divino, ¡es reflejo del número de agujeros que haya en la forma geométrica que cuenta con dimensiones adicionales! Éste es el tipo de resultado que hace que el corazón de un físico dé un vuelco.

Se podría pensar que el número de agujeros en esas dimensiones arrolladas a escala de la longitud de Planck —la cumbre de la física, por excelencia- ha hecho rodar ahora una piedra experimentalmente comprobable, llevándola hacia las energías accesibles. Después de todo, los físicos experimentalistas pueden determinar —de hecho, ya lo han determinado— el número de familias de partículas: 3. Por desgracia, el número de agujeros que están contenidos en cada una de las decenas de miles de formas conocidas de Calabi-Yau recorre una amplia gama de valores. Algunas formas tienen 3, pero otras tienen 4, 5, 25, etc. —algunas llegan a tener incluso 480 agujeros—. El problema es que por ahora nadie sabe cómo deducir a partir de las ecuaciones de la teoría de cuerdas cuáles de las formas de Calabi-Yau constituyen las dimensiones espaciales adicionales. Si pudiéramos descubrir el principio que permite seleccionar una forma de Calabi-Yau entre las numerosas posibilidades existentes, entonces, por supuesto, una piedra de la cumbre de la física caería al campo de los físicos experimentalistas. Si la forma concreta de Calabi-Yau seleccionada mediante las ecuaciones teóricas tuviera tres agujeros, habríamos hallado una posdicción importante de la teoría de cuerdas que explica una conocida característica del universo, que de otra forma resultaría ser un misterio total. Pero, el hallazgo del principio para elegir entre las formas de Calabi-Yau es un problema que hasta ahora sigue sin resolverse. Sin embargo —y ésta es la cuestión importante—, vemos que la teoría de cuerdas proporciona la posibilidad de dar respuesta a este misterio básico de la física de partículas, y esto en sí mismo ya es un progreso sustancial.

El número de familias no es sino una consecuencia experimental de la forma geométrica de las dimensiones adicionales. Por sus efectos sobre posibles patrones de vibraciones de cuerdas, otras consecuencias de las dimensiones adicionales son, entre otras, las propiedades detalladas de las partículas de las fuerzas y de la materia. Como ejemplo básico, los posteriores trabajos de Strominger y Witten demostraron que las masas de las partículas de cada familia dependen del

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