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Siento que no existe en la vida algo más complejo de entender que el universo, es algo tan majestuoso y misterioso que existen diversas teorías que intentan explicarlo pero aún así siempre quedan interrogantes. Es necesario de toda una fuerza mental poder entender un poco sobre él y de diversas hipótesis, es por ello, que hoy hablaremos un poco sobre “La Teoría de Cuerdas”.
I feel that there is nothing in life more complex to understand than the universe, it is something so majestic and mysterious that there are several theories that try to explain it but still there are always questions. It is necessary a whole mental strength to understand a little about it and various hypotheses, that is why today we will talk a little about “String Theory”.
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Muchas interrogantes nos abruman en nuestro diario vivir, cómo por ejemplo, ¿De dónde venimos? ¿De qué está hecho el mundo? Son preguntas que la ciencia intenta explicar, y partiendo de lo que ya conocemos pues la materia está compuesta de átomos, los cuales básicamente se componen de tres partículas subatómicas fundamentales que son electrones, quienes orbitan alrededor del núcleo atómico, y dicho núcleo que se compone de protones y neutrones. El electrón es de la familia de los leptones y resulta ser una partícula fundamental, mientras que los protones y neutrones están compuestos de partículas mucho más pequeñas llamadas “quarks” y lo que se conoce de ellos son elementales.
Lo que hasta ahora conocemos sobre la composición subatómica del universo se denomina modelo estándar de la física de partículas. Dicho modelo, logra describir tanto a los “ladrillos” fundamentales de los cuales está constituido el mundo, como también las fuerzas que hacen que estos ladrillos interactúen. Pero, ¿Cuántos ladrillos existen? Son doce ladrillos básicos, seis son quarks y poseen unos nombres bastante particulares (arriba, abajo, encantó, extraño, fondo y cima) por ejemplo el protón está compuesto por dos quarks arriba y abajo. Los otros seis ladrillos son leptones, los cuales constituyen a los electrones y a sus dos hermanos, el muón y el tauón, de igual manera a tres neutrinos.
Many questions overwhelm us in our daily lives, such as: Where do we come from? What is the world made of? These are questions that science tries to explain, and starting from what we already know because matter is composed of atoms, which are basically composed of three fundamental subatomic particles that are electrons, which orbit around the atomic nucleus, and this nucleus is composed of protons and neutrons. The electron is of the lepton family and happens to be a fundamental particle, while protons and neutrons are composed of much smaller particles called “quarks” and what is known about them are elementary.
What we know so far about the subatomic composition of the universe is called the standard model of particle physics. This model manages to describe both the fundamental “bricks” of which the world is made up, as well as the forces that make these bricks interact. But how many bricks are there? There are twelve basic bricks, six are quarks and have quite particular names (up, down, charmed, strange, bottom and top), for example the proton is composed of two quarks up and down. The other six bricks are leptons, which constitute the electrons and their two brothers, the muon and the tauon, as well as three neutrinos.
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Ahora bien, en el universo existen cuatro fuerzas fundamentales, estás son: la fuerza de la gravedad, el electromagnetismo, la interacción nuclear fuerte y la interacción nuclear débil; cada una de ellas producidas por partículas portadoras de fuerza. Un ejemplo de ello es el fotón, el cual es una partícula de luz, que es la mediadora de las fuerzas electromagnéticas. Otra partícula es el gravitón el cual está asociada a la gravedad; por otra parte, la interacción nuclear fuerte es producida por partículas llamadas gluones y la última interacción que es la débil es transmitida por bolsones.
No obstante, la teoría estándar logra describir perfectamente el comportamiento de todas estas partículas, pero con una excepción muy notoria: la gravedad. A pesar de ser la gravedad como la sencilla de explicar y las más visible en la cotidianidad, ha resultado muy cuesta arriba poder explicarla a nivel microscópico; situación que ha resultado muy difícil de resolver por la comunidad científica y es poder establecer una Teoría Cuántica de la Gravedad.
Now, in the universe there are four fundamental forces, these are: the force of gravity, electromagnetism, the strong nuclear interaction and the weak nuclear interaction; each of them produced by force-carrying particles. An example of this is the photon, which is a particle of light that mediates electromagnetic forces. Another particle is the graviton, which is associated with gravity; on the other hand, the strong nuclear interaction is produced by particles called gluons and the last interaction, which is the weak one, is transmitted by pockets.
Nevertheless, the standard theory manages to describe perfectly the behavior of all these particles, but with a very notorious exception: gravity. Although gravity is the easiest to explain and the most visible in everyday life, it has been very difficult to explain it at the microscopic level; a situation that has been very difficult to solve for the scientific community and that is to establish a Quantum Theory of Gravity.
SourcePartiendo de lo anterior, la Teoría de las Cuerdas ha aparecido como una de las propuestas más atractivas para ser una teoría microscópica de la gravedad. También se podría decir que es una alternativa muy ambiciosa ya que pretende “describir de manera completa, unificada, consistente de la estructura fundamental de nuestro universo”, es por tal motivo que en ocasiones se le llama “Teoría del Todo”.
La idea principal de la teoría de cuerdas es que todas las partículas fundamentales del modelo estándar son básicamente una manifestación diferente de objetos, es decir, una cuerda. Casi siempre cuando hablamos acerca de un electrón nos imaginamos un punto o una esfera muy pequeña, sin ningún tipo de estructura interna. En realidad un punto no podría hacer algo diferente a solo moverse, pero la teoría de las cuerdas la podemos ver haciendo uso de un buen microscopio que el electrón no es ni un punto, ni una esfera, en realidad es un lazo, una cuerdita. Pero, ¿qué puede hacer una cuerda? Una cuerda puede hacer algo más que solo moverse, en realidad puede oscilar de diferentes maneras. Si dicha cuerda oscila de manera específica, desde lejos podríamos comprobar que se trata de un electrón; sin embargo, si su oscilación cambia entonces se observa un fotón, un quark, o cualquiera de las otras partículas del modelo estándar. En conclusión, si la teoría de las cuerdas es cierta, el mundo entero está constituido solo de cuerdas.
Lo más sorprendente de la teoría de las cuerdas es que algo tan sencillo y simple puede ser muy funcional, ya que a partir de dicha teoría es posible concretar teorías que son al menos parecidas a la estándar. Sin embargo, es importante acotar que hasta el momento no existe evidencia experimental de que la teoría de la cuerdas sea la descripción correcta del mundo, esto se debe a qué aún está en etapa de desarrollo. Se puede decir que se conoce algunas de sus partes; pero no todavía su estructura completa, y por lo tanto no podemos hacer aún predicciones concretas.
Based on the above, String Theory has appeared as one of the most attractive proposals for a microscopic theory of gravity. It could also be said that it is a very ambitious alternative since it pretends to “describe in a complete, unified, consistent way the fundamental structure of our universe”, which is why it is sometimes called the “Theory of Everything”.
The main idea of string theory is that all fundamental particles of the standard model are basically a different manifestation of objects, i.e., a string. Almost always when we talk about an electron we imagine a point or a very small sphere, without any kind of internal structure. In reality a point could not do anything other than just move, but the string theory we can see by using a good microscope that the electron is neither a point nor a sphere, it is actually a loop, a string. But what can a string do? A string can do more than just move, it can actually oscillate in different ways. If such a string oscillates in a specific way, from far away we could check that it is an electron; however, if its oscillation changes then we observe a photon, a quark, or any of the other particles of the standard model. In conclusion, if string theory is true, the whole world consists only of strings.
The most surprising thing about string theory is that something so simple and straightforward can be very functional, since from this theory it is possible to realize theories that are at least similar to the standard one. However, it is important to note that so far there is no experimental evidence that string theory is the correct description of the world, this is because it is still in the development stage. It can be said that some of its parts are known, but not yet its complete structure, and therefore we cannot yet make concrete predictions.
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Ya para despedirme, agradezco a quienes se tomarnos unos minutos de su tiempo para leer mi publicación y me encantaría poder leer en los comentarios sus opiniones e impresiones sobre el tema.
In closing, I would like to thank those of you who took a few minutes of your time to read my publication and I would love to read in the comments your opinions and impressions on the subject.
Referencias
Freire, N. (2023). ¿Cómo explica la teoría de cuerdas el fenómeno de la gravedad?. [Documento en línea] Disponible en:
Ramos, S.(s.f). Desenredando las (teorías de) cuerdas. [Documento en línea] Disponible en:
References
Freire, N. (2023). How does string theory explain the phenomenon of gravity? [Online document] Available at:.
Ramos, S.(s.f). Unraveling string (theories) [Online document] Available at:
Translator Deepl
