Angel "Java" Lopez en Blog

Publicado el 29 de Agosto, 2012, 11:20

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Sigo traduciendo la entrevista a Edward Witten, esta vez con menos comentarios porque ya gran parte de mi postura quedó expresada en el primer post. Siguiendo con la respuesta de Witten:

Witten: Dispersando la partícula en una cuerda es un paso haca la dirección de hacer borroso todo lo que nos es familiar. Entramos en un mundo completamente nuevo donde las cosas no son lo que solían ser. Es tan sorprendente cómo la borrosidad ha entrado en física gracias a la mecánica cuántica y el principio de incertidumbre de Heisenberg.

NOVA: Leyendo sobre teoría de cuerdas y hablando con la gente sobre física en general, escuchamos mucho sobre que la teoría de cuerdas es hermosa, pero ¿qué significa eso? ¿cuál es la belleza que tiene?

Witten: Aún antes de la teoría de cuerdas, especialmente en la física desarrollada en el siglo 20, apareció que las ecuaciones que realmente funcionan al describir la naturaleza con la mayor generalidad y la mayor simplicidad son muy elegantes y sutiles. Es la clase de belleza que puede ser difícil de explicar a una persona con un diferente camino de vida, que no se haya involucrado de forma profesional con la ciencia o la matemática. Pero la belleza de las ecuaciones de Einstein, por ejemplo, es tan real a cualquiera que la haya experimentado como real es la belleza de la música. Hemos aprendido en el siglo 20 que las ecuaciones que funcionan tienen una armonía interna.

Ahora, debe haber escépticos ahí afuera que nos dirán que todas esas bellas ecuaciones puede que no tengan nada que ver con la naturaleza. Eso es posible, pero es misterioso que ellas sean tan bellas y que capturen tanto de lo que ya sabemos sobre física mientras arrojan tanta luz sobre teorías que ya tenemos.

Hay que estar advertidos del "canto de las sirenas" que es el criterio de belleza. Especialmente cuando estamos en una teoría como la de cuerdas que, si bien explica lo conocido, no ha podido dar algo nuevo con lo que ponerla a prueba.

NOVA: ¿Puede dar un ejemplo de algo concreto que la teoría de cuerdas nos haya dado en física que haya ido más allá de las anteriores teorías?

Witten: En la relatividad general de Einstein la estructura del espacio cambia pero no su topología. La topología es la propiedad de algo que no cambia cuando lo doblamos o estiramos mientras que no rompamos nada. Podemos imaginar una bola de boliche e imaginar una taza de café con un asa: la taza de café es diferente topológicamente porque tiene un asa. Aún cuando podamos doblarla o estirarla, mientras no rompamos nada, la taza seguirá teniendo un asa, lo que la hace topológicamente diferente de una bola de boliche.

Hay una larga historia de especulación en gravedad cuántica, pues al contrario de en la teoría clásica de Einstein, es posible que la topología del espaciotiempo cambie. Y fue con la teoría de cuerdas de finales de los ochenta y comienzos de los noventas que pudimos calcular ejemplos donde podríamos realmente ver cambios en la topología del espacio tiempo. Fue divertido porque fue bastante concreto -podíamos entenderlo bastante bien. Y es un ejemplo de cómo la teoría fue más allá de la relatividad general de Einstein de una manera interesante y concreta.

Vean cómo en la física moderna se toma en cuenta la topología. Con lo que comenté en el anterior post, bien podría ser que haya muchos modelos borrosos que consigan explicar lo que trata de abordar la teoría de cuerdas.

NOVA: ¿Cómo puede la teoría de cuerdas permitirnos cambiar la topología del espaciotiempo?

Witten: La mecánica cuántica nos trajo una inesperada borrosidad en física debida a la incertidumbre cuántica, el principio de incertidumbre de Heisenberg. La teoría de cuerdas lo hizo de nuevo porque una partícula puntual ahora es reemplazada por una cuerda, que es algo que se esparce. Y aún cuando es una afirmación simple, esto nos lleva en la dirección correcta: cuando más estudiamos el tema, encontramos que en la teoría de cuerdas, el propio espaciotiempo se vuelve borroso.

Así que imaginemos ahora que tenemos esta taza de café. Si el asa es lo suficientemente grando, la podemos ver ahí. Pero si tenemos un asa muy pequeña, debido a la borrosidad del espacio no podremos ver si está o no está ahí. Entonces, desaparecería. Esa borrosidad del esapciotiempo nos lleva a la posibilidad de que la topología pueda cambiar.

O al tema que tenemos que abandonar topología como la conocemos. Seguiré con la entrevista en próximos posts.

Nos leemos!

Angel "Java" Lopez
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Por ajlopez, en: Ciencia