LA TEORÍA M 🔴 | La Unificación de las 5 Teorías de Cuerdas: ¿La Teoría del Todo?
Summary
TLDREl video explica de manera entretenida y profunda la evolución de la teoría de cuerdas hacia la teoría M, una hipótesis revolucionaria que busca unificar las cinco teorías de cuerdas en un solo marco teórico. Se abordan conceptos como dimensiones adicionales, branas y la posible existencia de un multiverso con 10^500 combinaciones. A través de una narrativa divertida y con referencias a personajes como Edward Witten, el video invita a reflexionar sobre las fuerzas fundamentales del universo, la gravedad y las complejidades de la física cuántica.
Takeaways
- 🔍 La teoría M es una extensión de la teoría de cuerdas que busca unificar las cinco teorías de cuerdas en un solo marco teórico.
- 📏 Para que la teoría de cuerdas funcione, se presupone que el universo tiene 10 dimensiones, aunque con la teoría M se introduce una undécima dimensión.
- 🌌 Las cuerdas en la teoría M no son solo unidimensionales, sino que pueden convertirse en membranas bidimensionales llamadas 'branas' en la undécima dimensión.
- 🧠 La teoría M intenta unificar las cuatro fuerzas fundamentales del universo, incluida la gravedad, que en esta teoría está vinculada a cuerdas cerradas que abandonan las branas.
- 📜 Las cinco teorías de cuerdas originales siguen siendo válidas, pero están unificadas bajo el marco de la teoría M.
- 🎢 La teoría M implica la existencia de branas con múltiples dimensiones, desde 0 hasta 9, cada una representando una hiper-superficie distinta en el espacio-tiempo.
- 🌠 La gravedad es más débil que otras fuerzas porque las cuerdas responsables de la gravedad no están ancladas a ninguna brana, lo que diluye su influencia.
- 🔭 Si la teoría M es cierta, la existencia de un multiverso sería posible, con hasta 10 elevado a 500 universos paralelos.
- 🔑 Las branas en diferentes dimensiones permiten explicar las diferencias en las fuerzas fundamentales y su comportamiento único en cada universo.
- 🌀 El descubrimiento de la teoría M en 1995 por Edward Witten fue un gran avance en la física teórica, ofreciendo la posibilidad de una teoría del todo.
Q & A
¿Qué es la teoría M y cuál es su propósito principal?
-La teoría M es una hipótesis que unifica las cinco teorías de cuerdas en un solo marco teórico, con el objetivo de explicar el origen cuántico de las cuatro fuerzas fundamentales del universo y acercarse a la 'teoría del todo'.
¿Por qué se considera que la teoría de cuerdas de los años 60 no era suficiente?
-Aunque la teoría de cuerdas ofrecía una visión cuántica de la gravedad y explicaba las fuerzas fundamentales, no unificaba completamente las cinco teorías de cuerdas existentes, lo que llevó a un callejón sin salida en la física teórica.
¿Qué aportó Edward Witten a la teoría de cuerdas en 1995?
-Edward Witten introdujo la teoría M, que proponía unificar las cinco teorías de cuerdas, revolucionando la física de cuerdas y ofreciendo una nueva perspectiva para una teoría unificada del universo.
¿Por qué se necesitan 10 o incluso 11 dimensiones para que funcione la teoría de cuerdas?
-La teoría de cuerdas requiere 10 dimensiones (o 11 en la teoría M) porque solo en este número de dimensiones las cuerdas unidimensionales pueden vibrar de forma que expliquen las fuerzas fundamentales y la gravedad.
¿Cómo cambia la teoría M la concepción de las cuerdas en un universo de 11 dimensiones?
-En un universo de 11 dimensiones, las cuerdas unidimensionales dejan de ser solo cuerdas y se convierten en membranas bidimensionales o branas, que sirven como superficies de anclaje para las cuerdas.
¿Cuál es la relación entre las cuerdas y las branas en la teoría M?
-Las cuerdas se anclan a las branas, que son superficies de diferentes dimensiones. Las cuerdas abiertas tienen sus extremos fijos en las branas, mientras que las cuerdas cerradas, como los gravitones, pueden moverse fuera de ellas.
¿Cómo explica la teoría M la debilidad de la gravedad en comparación con las otras fuerzas fundamentales?
-La teoría M sugiere que la gravedad es débil porque los gravitones (cuerdas cerradas) no están anclados a las branas, por lo que su interacción se diluye en las dimensiones adicionales, lo que la hace más débil que otras fuerzas como el electromagnetismo.
¿Qué implica la teoría M sobre la posibilidad de un multiverso?
-La teoría M abre la posibilidad de un multiverso, ya que existen múltiples formas en que las branas pueden plegarse y formar diferentes universos, cada uno con sus propias leyes físicas y fuerzas fundamentales.
¿Qué son las 'branas' y cuántas dimensiones pueden tener según la teoría M?
-Las branas son hiper-superficies que pueden tener desde 0 hasta 9 dimensiones espaciales. Sirven como anclaje para las cuerdas unidimensionales dentro del espacio-tiempo de 11 dimensiones propuesto por la teoría M.
¿Qué desafío enfrentan los científicos al intentar resolver los problemas matemáticos de la teoría M?
-El principal desafío es la complejidad matemática de la teoría M, que aún no ha sido completamente resuelta. Si se logra, podría demostrar la existencia de un multiverso y unificar todas las leyes físicas en un solo marco teórico.
Outlines
🧠 Introducción a la Teoría M y su Contexto Histórico
El video introduce la teoría M, una de las teorías más ambiciosas y complejas del mundo de la física, que busca explicar todas las fuerzas del universo. Comienza repasando la teoría de cuerdas, en la que las cuerdas unidimensionales vibran en un espacio-tiempo de 10 dimensiones y explican las fuerzas fundamentales. Sin embargo, en 1995, el físico Edward Witten propuso una nueva teoría, la teoría M, que unificaba varias versiones de la teoría de cuerdas. Aunque Witten dejó abierta la interpretación de lo que representa la 'M', esta teoría cambió radicalmente el enfoque de la física moderna.
🔍 La Teoría M y la Unificación de las Cinco Teorías de Cuerdas
La teoría M tiene como objetivo unificar cinco versiones diferentes de la teoría de cuerdas, las cuales, aunque válidas por sí mismas, no lograban dar una visión completa del universo. Esta teoría no solo busca unificar las cuerdas, sino también explicar todas las leyes del universo en un solo marco teórico, acercándose a la teoría del todo. Además, introduce la idea de dimensiones adicionales en el espacio-tiempo, llegando a un total de 11 dimensiones. Este paso hacia una dimensión más cambia radicalmente la visión de las cuerdas, que ya no son unidimensionales, sino membranas bidimensionales llamadas 'branas'.
🌌 Las Branas y la Explicación Cuántica de la Gravedad
La teoría M no solo explica la gravedad, sino también cómo las cuerdas se relacionan con las branas de diferentes dimensiones. Cuando una cuerda abierta se convierte en una cuerda cerrada, puede separarse de su brana y viajar por el espacio-tiempo, lo que ofrece una explicación cuántica de la gravedad. Esta teoría sugiere que la gravedad es más débil en comparación con otras fuerzas porque las cuerdas responsables de la gravedad no están ancladas a ninguna brana. Además, se exploran las implicaciones de tener branas en diferentes dimensiones, unificando así todas las teorías de cuerdas y explicando cómo encajan en el modelo.
🚪 El Multiverso y las Posibilidades de Otros Universos
La teoría M también abre la puerta a la existencia de un multiverso. Según sus postulados, podrían existir múltiples universos formados por diferentes combinaciones de branas y cuerdas, cada uno con sus propias leyes físicas. Se estima que podría haber hasta 10 elevado a 500 universos posibles, cada uno con fuerzas y leyes físicas únicas. Aunque estos universos estarían más allá de nuestra percepción, la teoría M nos permite imaginar la posibilidad de realidades paralelas. Finalmente, el video cierra invitando al espectador a reflexionar sobre la teoría M y sus implicaciones, manteniendo un tono divertido.
Mindmap
Keywords
💡Teoría de cuerdas
💡Teoría-M
💡Dimensiones adicionales
💡Branas
💡Gravitón
💡Fuerzas fundamentales
💡Multiverso
💡Edward Witten
💡Teoría del todo
💡Cuerdas unidimensionales
Highlights
Vas a descubrir la teoría más ambiciosa, extraña y complicada del mundo.
La teoría M busca dar respuesta a todas las preguntas y unificar las cinco teorías de cuerdas.
La teoría de cuerdas nos hace pensar en cuerdas unidimensionales que vibran en un espacio-tiempo de 10 dimensiones.
En 1995, Edward Witten revolucionó la física de cuerdas con su teoría M, cambiando la historia de la ciencia.
La teoría M no es una teoría de cuerdas, es una teoría de membranas bidimensionales.
Las cuerdas de la teoría de cuerdas pasan a ser membranas en la undécima dimensión.
La teoría M unifica cinco teorías de cuerdas en un solo marco teórico.
Las branas sirven como punto de anclaje para las cuerdas abiertas o cerradas en el espacio-tiempo de once dimensiones.
Al añadir una dimensión más, las cuerdas de tipo 2A se transforman en membranas bidimensionales.
La teoría M explica el origen cuántico de las cuatro fuerzas fundamentales, incluyendo la gravedad.
La gravedad es tan débil porque sus cuerdas no están ancladas a ninguna hiper-superficie (brana).
El modelo M nos acerca a una teoría del todo al unificar las leyes del universo.
Las diferentes combinaciones de branas podrían dar lugar a la existencia de un multiverso.
La teoría M abre la posibilidad de que haya múltiples universos paralelos, cada uno con sus propias leyes físicas.
La teoría M predice hasta 10 elevado a 500 posibles combinaciones de universos paralelos basados en las branas.
Transcripts
H a llegado el día el día en el que vas a descubrir la teoría más ambiciosa extraña
y complicada del mundo el día en el que vas a sumergirte en
la hipótesis que más cerca está de dar respuesta a todas las preguntas
el día en el que vas a conocer los misterios de la que seguramente es la teoría del todo el día
de la teoría en el día en el que vas a recordar la teoría de cuerdas y vas a pensar qué fácil
y si una teoría que nos obliga a pensar en cuerdas unidimensionales que vibran en un espacio-tiempo
de 10 dimensiones y que son responsables de las cuatro fuerzas fundamentales del cosmos
es en comparación cosa de niños imagina cómo será la teoría-m era el año 1995 los físicos
habían llegado un callejón sin salida con la teoría de cuerdas parecía que reducir la
naturaleza elemental del universo a unas cuerdas vibrantes de una dimensión en un espacio-tiempo
década dimensional era no sólo elegante sino que permitía ofrecer por primera vez una
visión cuántica de la gravedad todo llamado a la esperanza pero nos topamos con este callejón
sin salida por suerte edward with en físico y matemático estadounidense dio una conferencia
en 1995 en la que planteaba una nueva teoría una hipótesis que revolucionaría la física de cuerdas
y que cambiaría para siempre la historia de la ciencia había nacido la teoría m whitten nunca
dijo que venía a la m decía que estaba sujeto a interpretación personal hay quien cree que viene
de misterio de magia o de madre mi interpretación personal que viene pero bueno eso ya cada uno y
una cosa yo no entiendo mucho vale la teoría-m dudo que alguien la entienda de verdad pero claro
intentar entenderlas sin antes haber entendido que tampoco se entiende la teoría de cuerdas es
estás loco así que si no has visto el vídeo de la teoría de cuerdas que te estoy dejando por aquí
arriba y por aquí abajo en la descripción de a verlo ahora mismo no va de verdad yo te espero
mana vale la repasaremos un poco pero rápido viajamos hasta los años 30 los físicos ven que el
mundo cuántico no funciona como el nuestro cosas de la vida había que hacer un nuevo modelo y dicen
que haberse imaginando partículas subatómicas como las cosas más elementales pequeños e
indivisibles del universo podemos explicar las cuatro fuerzas del cosmos el electromagnetismo
encaja sí perfecto la fuerza nuclear débil encaja sui pues de locos la fuerza nuclear fuerte encaja
si vamos que nos vamos la gravedad encaja no no podemos explicar la naturaleza cuántica de la
gravedad con el modelo estándar de partículas los físicos se lo callan no es broma bueno nos vamos
a los años 60 leonard sax quin holger bake nielsen y yoichiro nambu dicen venga vamos
a hacer una teoría para entender la gravedad a nivel cuántico y así nace la teoría de cuerdas
en qué se basa esta teoría pues en cuerdas que va a ser nos dice que la naturaleza más elemental no
son partículas subatómicas sino cuerdas de una sola dimensión que vibran y que dependiendo de
cómo vibren pues alguna fuerza u otra y tenemos una partícula cuota así y las cuerdas pueden
cerrarse y hacerse anillos y así pues explica la gravedad que te estoy tomando el pelo está
normal pues espérate porque para que funcione esta teoría tenemos que presuponer que en el
universo existen diez dimensiones no cuatro como creemos de longitud anchura y altura y
tiempo 10 y las otras 6 pues yo que sé pero no te quejes porque al principio era necesario imaginar
26 dimensiones nos han quitado 16 no de verdad si es que somos unos afortunados pero bueno ya
está no sea cuerdas de una dimensión que vibran en un universo de diez dimensiones me lo puedo
imaginar un poco aunque sea no nunca está hay un pequeño problema y es que te he estado mintiendo
durante mucho tiempo la teoría de cuerdas no es la teoría de cuerdas es las teorías de cuerdas no
hay una sola teoría de cuerdas hay varias cinco para ser más exactos la teoría de cuerdas está
formada por cinco teorías tipo 1 y tipo 2 a tipo 2b et erótica s o 32 7 erótica y 8 y 8
no no no no no te estoy relacionando crees en serio que te vacilaría con lo que yo te quiero
y las diferencias entre todas estas teorías simplemente quédate con que en cada una de
ellas las cuerdas se comportan de forma diferente e interaccionan de forma única entre ellas lo
importante es que teníamos cinco caras de la misma moneda de la misma cuerda pero significaba esto
que sólo había una teoría de cuerdas correcta y que había que desechar cuatro no cada una de las
cinco teorías de cuerdas era perfectamente válida dentro de su marco teórico y este es el callejón
sin salida del que hablábamos suerte que llego witten para iluminarnos la primera revolución
de las cuerdas llegó en 1968 cuando se asentaron las bases de la teoría de cuerdas o las teorías
de cuerdas pero la segunda llegó en el año 1995 cuando edward witten mostró al mundo su teoría
m una teoría que hizo que automáticamente la teoría de cuerdas pasara a ser algo del
temario de preescolar sí sí como lo oyes así que prepárate con la teoría de cuerdas y vamos por muy
buen camino para encontrar una teoría inevitable es decir una teoría de la que surgieran casi sin
buscarlo la explicación a todas las otras leyes y teorías que teníamos vamos la teoría del todo
pero no sé porque había cinco hermanos que no se llevaban muy bien entre ellos cinco teorías de
cuerdas que siempre discutían y que como todas tenían razón desde su perspectiva impedía que
encontráramos la teoría del todo la que unificará por fin todas las leyes del universo en una sola
pero es que si había cinco teorías de cuerdas no estábamos unificando nada y aquí es donde aparece
la teoría m para salvarnos a todos en lugar de quedarnos con una sola la teoría m lo que quiere
es que las cinco hermanas dejen de discutir quiero unificar las cinco teorías de cuerdas en una sola
algo que parecía imposible la teoría m pues es el resultado de unir las cinco teorías de cuerdas en
un solo marco teórico siendo así lo más cerca que estamos de dar con una teoría del todo y
ahora sigues y prepárate para que te estalle mira richard feynman dijo una vez que que si crees que
estás entendiendo la mecánica cuántica es que no estás entendiendo la mecánica cuántica con
la teoría m habrá cosas que no entenderás que no entenderé y que nadie entenderá nunca pero
dicho esto empecemos la teoría m es una hipótesis que unifica las cinco teorías de cuerdas en un
solo marco teórico postulando la existencia de dimensiones en el universo dentro de las
cuales unas hiper superficies de entre 0 y 9 dimensiones conocidas como granas sirven como
punto de anclaje para las cuerdas unidimensionales abiertas o cerradas ya entendido no me mientas no
he entendido nada cuando estudiamos la teoría de cuerdas de tipo 2a de los modelos matemáticos se
desprende la posibilidad de que pueda emerger una nueva dimensión en el espacio-tiempo es
matemática y físicamente posible que en lugar de diez dimensiones que pide la teoría de cuerdas
convencional haya 11 dimensiones y que más da una dimensión más ya tenemos 10 tampoco un poco vendrá
de uno no sí sí que viene vaya si bien es sumar una dimensión más lo cambia absolutamente todo
empezando porque pasando de un universo de cada dimensión al a la undécima dimensión las cuerdas
ya no son cuerdas lo que son simples cuerdas simples entre comillas en la dimensión número
10 pasan a ser membranas en la dimensión número 11 en este modelo cuando emerge una dimensión
más en el espacio-tiempo las cuerdas de tipo 2a dejan de ser hilos unidimensionales y pasan a ser
membranas bidimensionales que viven enrolladas en estas dimensiones en verdad tiene sentido
porque si a una dimensión que solo longitud por eso tienes una cuerda añades una dimensión
más entonces ya no tienes solo longitud sino que también tienes anchura y claro algo con longitud
y anchura pues pues si es no es es una superficie o una capa plana pero no tiene altura así que es
infinitamente delgada por lo tanto la teoría m no es una teoría de cuerdas la teoría m es una teoría
de membranas aunque bueno no realmente también hay cuerdas estoy volviendo loco y las membranas
bidimensionales que tienen dos dimensiones longitud y anchura pero no tienen la tercera
dimensión de altura que emergen de la teoría de cuerdas de tipo 2a se conocen como m2 brammerz
2 pues de dos dimensiones por una cosa lógica que hay en el vídeo vale bueno ya ya está no no
está te crees que sólo van a ver bragas de dos dimensiones que crees que van a dejar que estas
bragas sean algo que te puedas imaginar error las bragas de dos dimensiones están bien porque
más allá de que no tengan altura pues te las puedes imaginar más o menos pero no hay más la
teoría-m permite la existencia de brand así en cualquiera de las nueve dimensiones espaciales
luego habría una extra que es el tiempo pero bueno a una cuenta y estás brand as son lo que
se conocen como hiper superficies pero bueno recapitulemos la teoría m nos dice que no sólo
habría cuerdas unidimensionales sino también unas membranas brand us hoy por superficies que pueden
tener todas las dimensiones posibles desde el acero o un punto en el espacio sin longitud
altura ni anchura hasta la 9 que es un espacio en 3-d dentro de una realidad o cta dimensional que
pero pasó la cosa es que aquí ya tenemos que hablar de las de brand as donde la de que viene
de dimensión puede ser cualquier número desde el 0 hasta el 9 así que tendríamos la de cero wta no la
de un obra no la de dos brand a la de tres brand ahí bueno ya me entiendes la cosa es que estás de
lo que se abran as serían hiper superficies en un espacio-tiempo de once dimensiones y
esto qué tiene que ver con las cuerdas pues muy bueno pregunta espero que les sitúe bueno pues
básicamente todo porque estas membranas serían el lugar donde las cuerdas se anclan la teoría
m nos dice que estas venas que emergen de forma natural al sumar una dimensión más al modelo
serían superficies de anclaje para las cuerdas los extremos de las cuerdas abiertas que son los hilos
extendidos viajarían a la velocidad de la luz pero siempre anclados fijamente a estas membranas y los
dos extremos de la cuerda pueden estar en una misma brana o que un extremo está en una brama
y el otro extremo en otra abran o en un abran a paralelas pero lo verdaderamente importante es
que no sólo estamos unificando las cinco teorías de cuerdas en un solo modelo sino que estamos
explicando el origen cuántico de las cuatro fuerzas fundamentales incluidas la gravedad y es
que puede ocurrir que los extremos de una cuerda abierta se unan y que la cuerda cerrada resultante
al no poder seguir anclada en la superficie porque no tiene extremos libres para unirse a
ella abandoné la abraham y esto reforzaría la idea de que la atracción gravitatoria se debe al viaje
de anillos de cuerdas que han sido expulsados de su grama si tomamos como punto de partida el
tipo más sencillo sencillo de nuevo entre comillas vale la hipersuperficie que podemos imaginar que
sería una de tres brama veríamos los anillos de cuerdas como entes que abandonan nuestro
universo veríamos pues también entre comillas vale estarían marchando de nuestra realidad de
tres brand as porque al unirse los extremos de las cuerdas entre sí pues ya no pueden anclar
sea las ramas y tendríamos también lo que en física cuántica se conoce como gravitón que es
la hipotética partícula subatómica responsable de la gravedad una partícula subatómica que llevamos
mucho tiempo intentando encontrar pero que nunca podríamos percibir porque como dice la teoría m
sería una cuerda que ha sido expulsada de su gran además esta salida de cuerdas cerradas
permitiría explicar por qué en comparación con las otras fuerzas la gravedad es una fuerza tan
débil quiero mira qué fácil es superar la gravedad de ser un planeta como la tierra
ya está y es que marchar de la wta no haría que su interacción se diluyera en
las dimensiones transversales más allá de las bragas tridimensionales en otras palabras la
gravedad sería solo una energía residual que dejan las cuerdas cuando abandonan su gran una
fuerza que se diluye en el espacio-tiempo y que por eso hace de la gravedad una fuerza tan y tan
débil el electromagnetismo la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte tendrían su origen en
cuerdas ancladas a una brand a lo que explica que sean las tres más fuertes pero como las cuerdas
responsables de la gravedad no están ancladas a ninguna hiper superficie pues por eso es tan
débil vale vale pero como está unificando esto las cinco teorías de cuerdas tener planas de 0 1 2 3 4
5 6 7 8 y 9 dimensiones es el pilar de la teoría m las necesitamos a todas y cada una de ellas y
aquí viene lo más bonito de todo que cada una de las cinco teorías de cuerdas dentro de sus modelos
nos da alguna de estas dimensiones de brand as que necesitamos y en conjunto al unirlas todas estamos
consiguiendo las nueve dimensiones de brand us qué sin dejarnos a ninguna por el camino quedándonos
solo con algunas de las teorías de cuerdas no tenemos todas las dimensiones que necesitamos
pero al unificar las todas estamos teniendo un único modelo en el que las nueve dimensiones en
caja es como si el universo nos estuviera diciendo que vamos por el buen camino todavía no te ha
estallado la cabeza bien porque la necesidad es todavía un poco más hablemos de una última cosita
y es que cuando los problemas matemáticos de la teoría-m se hayan resuelto suponiendo que algún
día podamos hacerlo la existencia de un multiverso pasaría a ser empíricamente posible sí sí sí
la teoría es cierta entonces podría haber más universos aparte del nuestro en este hiperespacio
de brand as podría haber tantos universos como combinaciones de hiper superficies fueran posibles
y hay unas cuantas formas posibles en las que estas veranos pueden plegarse enrollarse y
bueno hacer de las suyas para ser más exactos 10 elevado a 500 combinaciones diferentes de bragas
si un uno seguido de quinientos cero cada una de ellas podría dar lugar a un universo en el
que las fuerzas estarían ancladas de forma única a unas brand as también únicas en cada combinación
las cuerdas vibrar y anne de forma particular así que las leyes de estos 10 elevado a 500 universos
diferentes serían también únicas la teoría m abre la puerta a universos paralelos que pese a estar
ahí entre las cuerdas y brand as del nuestro no podríamos nunca percibir mientras tú con ellos
bah pero que me voy a tomar unas vacaciones es broma la semana que viene estamos aquí
con más cosas espero que te haya gustado el vídeo que te lo hayas pasado bien que hayas
aprendido y que esta noche cuando vayas a dormir pienses en la teoría-m con m de
mordor confirmamos y suscríbete y campanita que soy agosto nos vemos el lunes que viene
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