{"id":71603,"date":"2025-04-05T14:36:08","date_gmt":"2025-04-05T19:36:08","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=71603"},"modified":"2025-04-05T14:36:09","modified_gmt":"2025-04-05T19:36:09","slug":"fisicos-afirman-haber-encontrado-primera-evidencia-observacional-de-la-teoria-de-cuerdas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2025\/04\/05\/fisicos-afirman-haber-encontrado-primera-evidencia-observacional-de-la-teoria-de-cuerdas\/","title":{"rendered":"F\u00edsicos afirman haber encontrado “primera evidencia observacional” de la teor\u00eda de cuerdas"},"content":{"rendered":"\n

F\u00edsicos afirman que pueden haber encontrado una explicaci\u00f3n largamente esperada para la energ\u00eda oscura, la misteriosa fuerza que impulsa la expansi\u00f3n acelerada del universo, seg\u00fan sugiere un nuevo estudio preimpreso. Sus c\u00e1lculos sugieren que, a escalas muy peque\u00f1as, el espacio-tiempo se comporta de forma profundamente cu\u00e1ntica, difiriendo dr\u00e1sticamente de la estructura fluida y continua que experimentamos en la vida cotidiana. Seg\u00fan sus hallazgos, las coordenadas del espacio-tiempo no se conmutan, es decir, el orden en que aparecen en las ecuaciones afecta el resultado. Esto es similar a c\u00f3mo se comportan la posici\u00f3n y la velocidad de una part\u00edcula en\u00a0la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica<\/u><\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Una de las consecuencias m\u00e1s impactantes de este espacio-tiempo cu\u00e1ntico, seg\u00fan lo predice\u00a0la teor\u00eda de cuerdas<\/u><\/a>, es que conduce naturalmente a la aceleraci\u00f3n c\u00f3smica. Adem\u00e1s, los investigadores descubrieron que la velocidad a la que esta aceleraci\u00f3n disminuye con el tiempo coincide notablemente con las \u00faltimas observaciones del Instrumento Espectrosc\u00f3pico de Energ\u00eda Oscura (DESI).<\/p>\n\n\n\n

“Visto a trav\u00e9s de la lente de nuestro trabajo, se podr\u00eda pensar en\u00a0el resultado del DESI<\/u><\/a>\u00a0como la primera evidencia observacional que respalda la teor\u00eda de cuerdas y quiz\u00e1s las primeras consecuencias observables de la teor\u00eda de cuerdas y la gravedad cu\u00e1ntica”, dijo a Live Science por correo electr\u00f3nico el coautor del estudio\u00a0Michael Kavic<\/u><\/a>, profesor de SUNY Old Westbury.<\/p>\n\n\n\n

El misterio de la expansi\u00f3n del universo<\/h2>\n\n\n\n

En 1998, dos equipos independientes \u2014el Proyecto de Cosmolog\u00eda de Supernovas y el Equipo de B\u00fasqueda de Supernovas de Alta Z\u2014 descubrieron que la expansi\u00f3n del universo no se estaba ralentizando, como se cre\u00eda, sino que se estaba acelerando. Llegaron a esta conclusi\u00f3n estudiando supernovas distantes, que parec\u00edan m\u00e1s tenues de lo esperado. Esta aceleraci\u00f3n implicaba la presencia de una entidad misteriosa que permeaba el espacio, posteriormente denominada\u00a0energ\u00eda oscura<\/u><\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, el origen de la energ\u00eda oscura ha permanecido esquivo. Una hip\u00f3tesis popular sugiere que surge de fluctuaciones cu\u00e1nticas en el vac\u00edo, similares a las observadas en el campo electromagn\u00e9tico. Sin embargo, cuando los f\u00edsicos intentaron calcular la tasa de expansi\u00f3n bas\u00e1ndose en esta idea, llegaron a un valor 120 \u00f3rdenes de magnitud mayor, una discrepancia asombrosa.<\/p>\n\n\n\n

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Una vista exterior del Instrumento Espectrosc\u00f3pico de Energ\u00eda Oscura (DESI) montado en el Telescopio Mayall de 4 metros en el Observatorio Nacional Kitt Peak en Arizona. Cr\u00e9dito de la imagen: DESI.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Las recientes observaciones del DESI complicaron a\u00fan m\u00e1s el panorama. Seg\u00fan el\u00a0Modelo Est\u00e1ndar de part\u00edculas elementales<\/u><\/a>, si la energ\u00eda oscura fuera simplemente energ\u00eda del vac\u00edo, su densidad deber\u00eda permanecer constante a lo largo del tiempo. Sin embargo, los datos del DESI indican que la tasa de aceleraci\u00f3n no es fija, sino que disminuye con el tiempo, algo que el Modelo Est\u00e1ndar no predice.<\/p>\n\n\n\n

Resolviendo el misterio con la teor\u00eda de cuerdas<\/h2>\n\n\n\n

Para abordar estas inconsistencias, los investigadores recurrieron a la teor\u00eda de cuerdas, una de las principales candidatas para una teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad. A diferencia del Modelo Est\u00e1ndar, que trata las part\u00edculas elementales como si fueran puntuales, la teor\u00eda de cuerdas propone que en realidad son diminutos objetos unidimensionales vibrantes llamados cuerdas. Estas cuerdas, dependiendo de sus modos de vibraci\u00f3n, dan lugar a diferentes part\u00edculas, incluyendo el gravit\u00f3n, el hipot\u00e9tico portador cu\u00e1ntico de\u00a0la gravedad<\/u><\/a>.<\/p>\n\n\n\n

En un nuevo\u00a0art\u00edculo<\/u><\/a>\u00a0que se public\u00f3 en la base de datos de preimpresi\u00f3n arXiv pero que no ha sido revisado por pares, los f\u00edsicos Sunhaeng Hur, Djordje Minic, Tatsu Takeuchi (Virginia Tech), Vishnu Jejjala (Universidad de Witwatersrand) y Michael Kavic aplicaron la teor\u00eda de cuerdas para analizar el espacio-tiempo a nivel cu\u00e1ntico. Al reemplazar la descripci\u00f3n de part\u00edculas del Modelo Est\u00e1ndar con el marco de la teor\u00eda de cuerdas, los investigadores descubrieron que el espacio-tiempo en s\u00ed mismo es inherentemente cu\u00e1ntico y no conmutativo, lo que significa que el orden en el que aparecen las coordenadas en las ecuaciones importa.<\/p>\n\n\n\n

Esta desviaci\u00f3n radical de la f\u00edsica cl\u00e1sica les permiti\u00f3 derivar las propiedades de la energ\u00eda oscura no solo a partir de datos experimentales, sino directamente de una teor\u00eda f\u00edsica fundamental. Su modelo no s\u00f3lo arroj\u00f3 una densidad de energ\u00eda oscura que se asemeja bastante a los datos observacionales, sino que tambi\u00e9n predijo correctamente que esta energ\u00eda deber\u00eda disminuir con el tiempo, en consonancia con los hallazgos del DESI.<\/p>\n\n\n\n

Uno de los aspectos m\u00e1s sorprendentes de su resultado es que el valor de la energ\u00eda oscura depende de dos escalas de longitud muy diferentes: la longitud de Planck, la escala fundamental de la gravedad cu\u00e1ntica, que es de aproximadamente 10\u207b\u00b3\u00b3 cent\u00edmetros; y el tama\u00f1o del universo, que tiene miles de millones de a\u00f1os luz de di\u00e1metro. Esta conexi\u00f3n entre las escalas m\u00e1s peque\u00f1as y m\u00e1s grandes del cosmos es sumamente inusual en f\u00edsica y sugiere que la energ\u00eda oscura est\u00e1 profundamente ligada a la naturaleza cu\u00e1ntica del propio espacio-tiempo.<\/p>\n\n\n\n

\u00abEsto sugiere una conexi\u00f3n m\u00e1s profunda entre la gravedad cu\u00e1ntica y las propiedades din\u00e1micas de la naturaleza que se supon\u00edan constantes\u00bb, dijo Kavic. \u00abPodr\u00eda resultar que un error fundamental que tenemos es creer que las propiedades b\u00e1sicas que definen nuestro universo son est\u00e1ticas, cuando en realidad no lo son\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Pruebas experimentales y perspectivas futuras<\/h2>\n\n\n\n

Si bien la explicaci\u00f3n del equipo sobre la expansi\u00f3n acelerada del universo constituye un avance te\u00f3rico significativo, se requieren pruebas experimentales independientes para confirmar su modelo. Los investigadores han propuesto m\u00e9todos concretos para probar sus ideas.<\/p>\n\n\n\n

Una l\u00ednea de evidencia “implica la detecci\u00f3n de patrones complicados de interferencia cu\u00e1ntica, lo cual es imposible en la f\u00edsica cu\u00e1ntica est\u00e1ndar pero deber\u00eda ocurrir en la gravedad cu\u00e1ntica”, a\u00f1adi\u00f3 Minic.<\/p>\n\n\n\n

La interferencia se produce cuando ondas, como las de luz o materia, se superponen y se amplifican o cancelan mutuamente, creando patrones caracter\u00edsticos. En la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica convencional, la interferencia sigue reglas bien entendidas, que suelen implicar dos o m\u00e1s trayectorias cu\u00e1nticas posibles. Sin embargo, la interferencia de orden superior \u2014predicha por algunos modelos de gravedad cu\u00e1ntica\u2014 sugiere interacciones m\u00e1s complejas que van m\u00e1s all\u00e1 de estos patrones est\u00e1ndar. Detectar estos efectos en el laboratorio constituir\u00eda una prueba pionera de la gravedad cu\u00e1ntica.<\/p>\n\n\n\n

“Se trata de experimentos de sobremesa que podr\u00edan llevarse a cabo en un futuro pr\u00f3ximo, dentro de tres o cuatro a\u00f1os”.<\/p>\n\n\n\n

\u00abNuestro enfoque de la gravedad cu\u00e1ntica tiene muchas implicaciones\u00bb, declar\u00f3\u00a0Djordje Minic<\/u><\/a>, f\u00edsico de Virginia Tech y coautor del art\u00edculo, en un correo electr\u00f3nico. Una l\u00ednea de evidencia \u00abimplica la detecci\u00f3n de patrones complejos de interferencia cu\u00e1ntica, algo imposible en la f\u00edsica cu\u00e1ntica est\u00e1ndar, pero que deber\u00eda ocurrir en la gravedad cu\u00e1ntica\u00bb, a\u00f1adi\u00f3 Minic.<\/p>\n\n\n\n

La interferencia se produce cuando ondas, como las de luz o materia, se superponen y se amplifican o cancelan mutuamente, creando patrones caracter\u00edsticos. En la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica convencional, la interferencia sigue reglas bien entendidas. Sin embargo, algunos modelos de gravedad cu\u00e1ntica sugieren interacciones m\u00e1s complejas que van m\u00e1s all\u00e1 de estos patrones est\u00e1ndar. Detectar estos efectos en el laboratorio constituir\u00eda una prueba pionera de la gravedad cu\u00e1ntica.<\/p>\n\n\n\n

“Se trata de experimentos de sobremesa que podr\u00edan llevarse a cabo en un futuro pr\u00f3ximo, dentro de tres o cuatro a\u00f1os”.<\/p>\n\n\n\n

Mientras tanto, los investigadores no esperan confirmaciones experimentales. Contin\u00faan perfeccionando su comprensi\u00f3n del espacio-tiempo cu\u00e1ntico, adem\u00e1s de explorar nuevas v\u00edas para probar su teor\u00eda. Si se confirman, sus hallazgos marcar\u00edan un gran avance no s\u00f3lo en la explicaci\u00f3n de la energ\u00eda oscura, sino tambi\u00e9n en el suministro de la primera evidencia tangible de la teor\u00eda de cuerdas, un objetivo largamente buscado en la f\u00edsica fundamental.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Live Science<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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