Teoría de cuerdas

Te explicamos qué es la teoría de cuerdas en física, su hipótesis principal y sus variantes. Además, la controversia por sus limitaciones.

¿Qué es la Teoría de cuerdas?

La Teoría de Cuerdas es un intento por resolver uno de los grandes enigmas de la física teórica contemporánea y crear una teoría unificadora de sus distintos campos, es decir, una “teoría para el todo”.

Esta hipótesis científica y modelo fundacional sostiene que las partículas materiales que conocemos, como los elementos constitutivos del átomo son en realidad estados vibracionales de una «cuerda» o «filamento».

La Teoría de Cuerdas propone que el espacio-tiempo tiene muchas más dimensiones de las que podemos percibir (once, para ser exactos). Por eso, las “cuerdas” fundamentales pueden vibrar de muchos modos en todas estas dimensiones.

A cada modo de vibrar corresponde una partícula fundamental: un electrón, un fotón, un quark, o cualquier otra partícula del modelo estándar. Se trata de una teoría que intenta alejarse de la idea del punto-partícula.

Si bien esta teoría surgió como una forma de responder a las contradicciones y dilemas irresolubles de la física contemporánea, existen actualmente cinco teorías de supercuerdas. Cada una está vinculada con un modo de implementar el modelo de cuerdas a la teoría de la supersimetría, que supone que para cada partícula elemental, existe una compañera supersimétrica.

Algunas de estas teorías variantes son:

• Teoría de cuerdas de Tipo I. Que consiste en cuerdas y D-branas tanto abiertas como cerradas, vibrando en un espacio-tiempo de diez dimensiones.
• Teoría de cuerdas de Tipo IIA. Que consiste en cuerdas y D-branas únicamente cerradas, junto con gravitinos.
• Teoría de cuerdas de Tipo IIB. Que difiere de la Tipo IIA en que es no quiral (conservando la paridad).
• Teoría de cuerdas heterótica SO(32). También llamada Heterótica-O, basada en el grupo de simetría O(32).
• Teoría de cuerdas heterótica E8xE8. También llamada Heterótica-E, basada en el grupo de Lie excepcional E8.

Ver además: Teoría de la relatividad

Controversia de la teoría de cuerdas

A pesar de que la teoría de cuerdas pudiera explicar de una manera innovadora algunos de los fenómenos físicos más retadores de la naturaleza, posee también notorias limitaciones. Por ejemplo, su matemática es válida únicamente en un espacio–tiempo de 11 dimensiones.

Por otro lado, las predicciones hechas siguiendo este modelo no han logrado ser lo suficientemente concretas como para contrastarlas con un modelo experimental. Para muchos, es una teoría tan ambiciosa y abarcadora que resulta imposible comprobarla o desmentirla científicamente, por lo que ha sido acusada a menudo de pseudociencia.

Referencias

• “Teoría de cuerdas” en Wikipedia.
• “La teoría de cuerdas en 7 minutos” (video) en Instituto de Física Teórica IFT.
• “El ocaso de la teoría de cuerdas” en Cuadernos de Cultura Científica.
• “What is String Theory?” en LiveScience.
• “String Theory Explained” (video) en Kurzgesagt.
• “String Theory” en The Encyclopaedia Britannica.