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Teoría de cuerdas

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Actualmente, la teoría de cuerdas es la candidata más prometedora para tener una teoría unificada de la física, es decir, una teoría capaz de describir todos los fenómenos ocurridos en la naturaleza debidos a las cuatro fuerzas fundamentales: la fuerza gravitacional, la fuerza electromagnética y las fuerzas de interacción fuerte y débil. Por años, muchos físicos han soñado con tener una teoría del todo, ésta se ha negado principalmente porque la gravedad es la que se ha resistido a expresarse en forma cuántica, algo que se conoce como gravedad cuántica. Se sabe que existen teorías que han unificado algunas fuerzas, como por ejemplo la teoría electrodébil o, más aún, el modelo estándar (una teoría cuántica de campos) el cual sí describe los fenómenos con resultados aceptables, pero con la excepción notable de la gravedad.

Según las investigaciones actuales en la física teórica, no es recomendable trabajar con la idea de partícula puntual para lograr unificar a la fuerza gravitatoria con las otras tres; cuando se hace esto, se llega a algunas inconsistencias internas dentro de la teoría. Para solucionar esto, se ha introducido la idea de considerar a las partículas ya no puntuales, sino más bien como objetos unidimensionales: una cuerda. En este panorama estamos hablando en un mundo donde las energías son muy altas, del orden de la energía de Planck.

Esta idea está permitiendo explicar la gravedad en forma cuántica, junto con las otras fuerzas, y está dando todo un gran campo de investigación dentro de la física teórica, y también en matemáticas. La teoría de supercuerdas está fundamentada en 10 dimensiones y es supersimétrica, no ha contradicho ninguna de las teorías físicas existentes, y mejor aún, tiene en su interior a las cuatro fuerzas fundamentales, lo que significa tener una teoría unificada, sin embargo, no ha hecho una predicción concreta, debido a que tiene un número muy grande de soluciones y todavía no se entiende en gran detalle la dinámica de la misma, pero sí se tienen excelentes postdicciones: la gravedad y el modelo estándar. La teoría de supercuerdas es algo actual, en sus principios (mediados de los años ochenta) aparecieron unas cinco teorías de cuerdas, las cuales después fueron identificadas como límites particulares de una sola teoría: la teoría de supercuerdas, también conocida como Teoría M. Por último, mencionaremos que los diversos límites de la Teoría M contienen no sólo cuerdas, sino además una variedad de objetos no perturbativos, extendidos en varias dimensiones, que se llama colectivamente branas. Hasta aquí, es sólo una breve explicación de lo que es la teoría de supercuerdas, una teoría que busca la unificación en la física. Después de lo dicho, nos interesaremos en conocer la dinámica de algunas cuerdas abiertas y cerradas, con el objetivo de entender y buscar soluciones clásicas para estas cuerdas relativistas moviéndose en un espacio de Minkowski, es decir en el espacio-tiempo.