Arte abstracto: la Conferencia Strings2012 se está llevando a cabo actualmente en Munich. Contra las alturas de los físicos, ¿está la pintura de Franz Marc? ¿Formas de lucha? extremadamente vívido y concreto.
Leer más Cerca de 400 científicos de 35 países viajaron a la conferencia internacional Strings2012 esta semana, incluidas la mayoría de las principales figuras en lo que quizás sea el campo más fundamental y especulativo de la física teórica. ¿Inspirado por el descubrimiento de una nueva partícula? presumiblemente el bosón de Higgs largamente buscado, los científicos se propusieron vincular las alturas de sus hipótesis a las tierras bajas de la realidad terrenal y al vasto mundo del multiverso. Como una furia ardiente, la forma de la llama parece arder en su entorno, un vórtice oscuro a la derecha, jirones verdes y amarillos a la izquierda y arriba, líneas y superficies coloridas a su alrededor. La imagen turbulenta hace que uno se sienta incómodo y curioso al mismo tiempo.

"Es lo mismo con las diferentes teorías científicas cuando chocan y compiten por la supremacía", dice Dieter Lüst. Y una adición es obvia: en el microcosmos uno puede imaginar la interacción, unificación y separación de cuerdas y branes. Estas siniestras formaciones revolotean a través de nueve o diez dimensiones espaciales, son los componentes básicos de la materia y las fuerzas, e incluso pueden crear espacio y tiempo. Con esta idea extremadamente abstracta, la teoría de cuerdas describe todo el universo. y posiblemente miles de otros. Radicalmente abrumado por el sentido común, los físicos ahora están claramente en mente una vez? aunque solo sea en dos dimensiones: en la forma de la imagen "Formas de lucha". Fue pintado por el artista de Munich Franz Marc en 1914 (el año en que él mismo entró en una pelea demente que le costaría la vida dos años después).

Arte abstracto con muchas facetas.

Esta imagen es el logotipo oficial de la conferencia Strings2012, que tendrá lugar esta semana en la Ludwig-Maximilians-Universität München. Se cuelga en la Pinakothek der Moderne. Allí, el lunes por la noche, también se realizó la recepción para la inauguración de la colosal reunión de teóricos de cuerdas, después de que los participantes ya habían tenido un día difícil en la "lucha" teórica con cuerdas y branes. Hubo un paseo exclusivo por la galería para descansar un montón. Otros continuaron discutiendo sus últimas investigaciones. Y en vista del arte del Blue Rider y los surrealistas, cubistas y compañía colgados junto a ellos, los modelos de la teoría de cuerdas ya no eran tan extraños para el mundo. El arte abstracto tiene muchas facetas. visualización

Dieter Lüst, organizador principal de la conferencia y portavoz del Centro Arnold Sommerfeld de Física Teórica en la Universidad Ludwig Maximilians, cerca de Pinakothek, ha trabajado duro con su equipo para proporcionar a la élite mundial de teóricos de cuerdas "condiciones límite" agradables y variadas. Hoy, por ejemplo, ve al castillo de Neuschwanstein, mañana por la noche a Hofbräuhaus. Todo físico sabe cuán importantes son las condiciones límite además de las leyes. Esto se ha vuelto particularmente claro en la teoría de cuerdas en los últimos años.

Lüst, quien también es director del Instituto Max Planck de Física e Investigador Coordinador del Cluster of Excellence Universe, una red de investigación de alto calibre, ha creado una poderosa compañía de cuerdas en Munich en la última década, dio la bienvenida a los participantes de la conferencia en Pinakothek con una explicación de la pintura de Marc., Strings2012 es la segunda conferencia que se celebra en Alemania (el año pasado en Uppsala, Suecia, en 2013 se mudó a Seúl, Corea). Por primera vez, esta reunión anual tuvo lugar aquí en Alemania en 1999: en Potsdam bajo la dirección de Hermann Nicolai, Director del Instituto Max Planck de Física Gravitacional. En ese momento, una foto de la conferencia incluso apareció en la portada de la revista de noticias Der Spiegel. Sin embargo, esto se debió menos a la teoría de cuerdas que Stephen Hawking, quien dio un discurso de apertura y todavía considera la teoría de cuerdas o su extensión, la teoría M, como el mejor candidato para una "fórmula mundial".

"En 1999 tuvimos casi exactamente la misma cantidad de participantes, lo que demuestra que el campo de investigación es igual de atractivo", sonrió Nicolai en la conferencia de prensa de Strings2012 de ayer. "Todos los demás en la mesa ya estaban allí también", agregó Dieter Lüst. Y quería decir: David J. Gross, mientras tanto (2004) recibió el Premio Nobel de Física; Edward Witten, que había recibido la Medalla Fields, el equivalente Nobel en el campo de las matemáticas; y Juan Maldacena, quien había escrito uno de los artículos de teoría de cuerdas más citados en 1997, sobre un descubrimiento prodigioso que ahora se ha extendido a temas de física mucho más "profanos", lo que llevó a Stephen Hawking a perder una apuesta espectacular. y revise su visión original de que los agujeros negros se tragan irremediablemente toda la información física.

Pescado cuántico y otros universos

La teoría de cuerdas no solo ofrece una explicación de lo más pequeño. ¿También podría ser la clave para entender el universo como un todo? y más allá Por ejemplo, algunos de los investigadores están tratando de explicar el Big Bang y el futuro del universo en una cosmología de cuerdas.

Pero las hipótesis de los investigadores trascienden nuestro mundo. En los últimos años se ha vuelto cada vez más claro que la teoría de cuerdas permite la existencia de muchos otros universos. o tal vez incluso fuerzas? cuyas propiedades físicas son muy diferentes de nuestro universo (más sobre esto en Bild der wissenschaft 4/2004). Esto está relacionado con las dimensiones de espacio adicionales que requiere la teoría de cuerdas.

Dieter L st, quien fue uno de los primeros en predecir la existencia de este llamado paisaje de cuerdas, compara la situación en su libro muy popular "Quantum Fish" (CH Beck, 2011) con numerosas barrigas. Puede haber condiciones muy diferentes en estos. Solo donde ciertas propiedades se unen, por ejemplo, pueden vivir los peces. Por lo tanto, un pez que conociera todos estos cuentos no se sorprendería de que su propio estanque tenga ciertas propiedades "favorables para la vida", de lo contrario, podría no existir y, por lo tanto, podría No te maravilles del mundo en absoluto.

Esto? no indiscutible? La argumentación también se usa en cosmología para comprender, por ejemplo, por qué el valor de la constante cosmológica ominosa de Albert Einstein es tan pequeño como parece ser. Si fuera más grande, el espacio se habría expandido tan rápidamente desde el Big Bang que no se podrían haber formado galaxias; si fuera negativo, entonces el universo habría tenido que colapsar hasta una explosión final y tampoco renunciaríamos a ningún acertijo. En ese sentido, la hipótesis del paisaje de cuerdas incluso puede ser una virtud de la necesidad. Si existen todos estos universos innumerables, separados por el espacio y el tiempo del nuestro, y por lo tanto no se encuentran incluso con los mejores telescopios, entonces la mayoría de ellos pueden tener propiedades bastante inhóspitas, pero también son fortuitos ¿Cuál de ellos, que permite la evolución de la vida? desde peces hasta teóricos de cuerdas que están buscando ideas tan aventureras.

Cuerdas de gran tamaño

Por supuesto, no todos los investigadores están entusiasmados con el paisaje de cuerdas. Si se realizaran todas las posibilidades, ¿entonces la teoría de cuerdas podría no ser verificable? porque ella predeciría todo y nada. Los críticos incluso piensan que la teoría ya no sería ciencia.

"Eso no es cierto", pero contradice a Juan Maldacena. La teoría de cuerdas bien puede ser falsificada. Incluso una refutación de la física cuántica habitual es suficiente. Porque esto ya es parte de él como condición previa de la teoría de cuerdas. Y a la inversa, las predicciones de la teoría de cuerdas se pueden probar a fondo en principio. Por ejemplo, puede haber dimensiones adicionales relativamente grandes, tal vez del orden de micras, y eso sería detectable con aceleradores de partículas como el LHC en Ginebra. O las observaciones astronómicas son de ayuda: por ejemplo, Edward Witten ha calculado que las supercuerdas cósmicas podrían atravesar el espacio, lo que se manifestaría de diferentes maneras. También son un ejemplo del trabajo riguroso y completamente autocrítico de los teóricos: ¿Witten había argumentado originalmente que las pequeñas "cuerdas" que, según la teoría de cuerdas, producen la música del mundo no pueden alcanzar una dimensión astronómica? y luego, con cálculos más precisos, me di cuenta de que esto era un error.

El próximo sábado es Edward Witten? ¿Uno de los más grandes físicos del presente, ganador de la Medalla Fields (una especie de Premio Nobel de Matemáticas) y "descubridor"? La teoría M? dar una conferencia pública en el auditorio de la universidad: "String Theory And The Universe". Anteriormente, a las 10.30, Rolf Heuer, gerente general del CERN, hablará sobre el estado actual de las mediciones de LHC y sobre la partícula de Higgs. Entonces, si desea echar un vistazo directo al frente de la investigación de la física teórica y experimental, es bienvenido.

La búsqueda de la fórmula mundial

Sin embargo, a pesar de todos los avances realizados en los últimos años, la teoría de cuerdas no es en absoluto una teoría establecida, como la teoría de campo cuántico o la teoría de la relatividad, que pretende unificarla. David Gross, el ex padre-padre de Witten y? Co-descubridor? La llamada teoría de cuerdas heteróticas (que forma parte de la teoría M) admite que los teóricos de cuerdas se encuentran en la incómoda situación de no estar seguros. sobre los fundamentos de su teoría. "Quizás falta algo más". Edward Witten también sospecha que un principio fundamental hasta ahora espera su descubrimiento. "Pero ya podemos verificar nuestras herramientas, nuestro marco intelectual", enfatiza Gross. "Se trata de la consistencia interna y el poder explicativo de la teoría".

Entonces, ¿es la teoría de cuerdas? con una multitud de universos o incluso como una teoría para nuestro único? no es un juego arbitrario de cuentas de vidrio. Por el contrario, ¿la estructura matemática de la teoría es tan refinada que no tolera el capricho? Por otro lado, se permiten muchas conclusiones sorprendentes, que amplían sustancialmente el horizonte del modelo estándar anterior de física de partículas. Hasta el viernes por la noche, los teóricos de cuerdas discutirán estos aspectos en el Gran Salón de la LMU (donde, por cierto, en 1946 se decidió la Constitución del Estado Libre de Baviera).

Las fórmulas matemáticas salvajes surgen en la pantalla de la sala de conferencias; y en los descansos, incluso las servilletas están garabateadas con billetes. ¿Es posible que el próximo gran avance en busca de una "fórmula mundial"? Ya en una de las muchas ecuaciones.

RÜDIGER VAAS es editor de física de bild der wissenschaft. En su libro Túnel a través del espacio y el tiempo, ha descrito muchas ideas y misterios de la teoría de cuerdas. Informará sobre las noticias de la conferencia Strings2012 en uno de los próximos números de bild der wissenschaft.

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