LA TEORÍA M
La unificación de todas las interacciones de la naturaleza ha sido un objetivo de los físicos en estos últimos 100 años, pero los datos experimentales obtenidos en los aceleradores de partículas elementales en los últimos años nos han permitido conocer como son las tres teorías cuánticas de campos que describen las interacciones electromagnéticas, las interacciones fuertes y las interacciones débiles.
También, que toda la materia conocida está constituida por quarks y leptones. Forman el Modelo Estándar de partículas.
Seis quarks (en la materia usual el quark υ (arriba) y el quark d (abajo) y en la materia existente a altas temperaturas el quark s (extraño), el quark c (encanto), el quark b (abajo) y quark t (arriba)).
Seis leptones (en la materia usual el leptón e (electrón) y el leptón νe (neutrino del electrón) y en la materia existente a altas temperaturas el leptón µ (muon), leptón νµ (neutrino del muon), el leptón τ (tau) y el leptón ντ (neutrino del tau)).
Las interacciones de partículas elementales tienen lugar mediante el intercambio con otras partículas llamadas Bosones intermediarios.
La interacción electromagnética el fotón, la interacción débil los bosones (W+,W-, Z0 ) y en la interacción fuerte el Gluon.
Es una pena que Albert Einstein (1879-1955), no tuviera estos datos en sus intentos de unificar la Gravitación y el Electromagnetismo.
Para explicar las interacciones en la naturaleza aparece en 1974 la Teoría de Cuerdas de J.Scherk y J.Schwarz. Surgió un problema no explicaba la Teoría cuántica de la Gravitación al aparecer cantidades infinitas de partículas supermasivas.
En 1980, Green y Schward expusieron la Teoría de la Supercuerdas, basadas en la supersimetria (principio de la simetría que trata por igual a bosones y fermiones).
Aparecieron tres tipos de teorías de supercuerdas: la Tipo IIA, Tipo IIB y Tipo I.
En 1984 Gross,Harvey, Martinec y Rohm descubrieron dos nuevas teorías basadas enla simetría SO(32), la Heterótica SO(32) y la Heterótica E8xE8.
Las cinco teorías se hallan definidas en un espacio-tiempo de nueve dimensiones espaciales y una dimensión temporal. Cuando las nueve dimensiones espaciales de las supercuerdas se curvan sobre sí mismas tomando tamaños mínimos se llama compactación. Cuando se estudia el fenómeno de compactación presenta propiedades y consecuencias importantes,
DUALIDADES-T y DUALIDAD-S
Existe una simetría llamada dualidad-T que unifica las cinco teorías de supercuerdas, en 1990 se propuso otra simetría llamada dualidad-S, donde la intensidad de las interacciones se mide en términos de las constantes de acoplamiento.
Las cinco Teorías de las Supercuerdas se hayan conectadas en una teoría de 11 dimensiones que se llama Teoría M.
METODO UNITARIO
Los cálculos extremadamente complejos de las colisiones de partículas se realizan mediante los Diagramas de Feynman, que se idearon en 1948.
Hace varios años me interese por los protocolos estadísticos y los cálculos de probabilidades en los aceleradores de partículas que algunas veces llevaban a errores algunos experimentos.
Feynman se centró en el estudio de la electrodinámica cuántica, teoría que describe la interacción entre electrones y fotones, esta se encuentra gobernada por una constante de acoplamiento (adimensional) alpha (α) cuyo valor es 1/137.
Veinte años después los métodos de Feynman empezaron a aplicarse a la cromodinámica cuántica, teoría que describe las interacciones fuertes.
El valor de la constante de acoplamiento de esta teoría supera al valor de la constante electromagnética.
Esto nos lleva a una explosión de diagramas en la interacción de quarks que pueden producir más de un gluon o incluir varios bucles de partículas virtuales haciendo los cálculos irrealizables.
Así, si nos lanzásemos a considerar diagramas con dos gluones en el estado inicial y ocho gluones en estado final, deberíamos dibujar 10 millones de diagramas de árbol.
Bern y Kosower han propuesto el Método Unitario que permite condensar varios diagramas de Feynman en uno solo , a partir del numero de patas externas y bucles del proceso.
Me parece un avance, así se ha demostrado en los últimos experimentos del LHC.
Pero lo que más me gusta y el reto para el futuro
Los gravitones (las partículas mediadoras de la interacción gravitatoria) se comportarían como ;copia doble; de los gluones.
Si esto se demuestra habremos resulto la Teoría Cúantica de la Gravedad.
CAMBIOS DE VALOR DE LA CONSTANTE DE ACOPLAMIENTO ALPHA(α)
