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1 Javier de Lucas Doctor en Ciencias Catedrático HACIA LA.

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Presentación del tema: "1 Javier de Lucas Doctor en Ciencias Catedrático HACIA LA."— Transcripción de la presentación:

1 1 Javier de Lucas Doctor en Ciencias Catedrático HACIA LA

2 2 FISICOS TEORICOS DE ALTAS ENERGIAS

3 3 * búsqueda de verdades universales sobre la naturaleza * deducirlas de principios más profundos * Objetivo: ENCONTRAR EL PUNTO INICIAL DE LAS EXPLICACIONES AGUA AIRE ATOMOS

4 4 VERIFICACION EXPERIMENTAL DESCRIPCION CUANTITATIVA FISICA DE ALTAS ENERGIAS

5 5

6 6 cerradasabiertas LAS CUERDAS SON MUY PEQUEÑAS Longitud de Planck ~ cm ¡¡¡PERO NO SON PUNTUALES!!!

7 7 Entre las infinitas partículas (modos de vibración) están todas las partículas conocidas base para una teoría => unificada

8 8

9 9 Historias de partículas puntuales que se propagan en el espacio-tiempo. Se separan y se unen en los PUNTOS de interacción INFINITOS

10 10 LAS TEORIAS CUANTICAS DE CAMPOS DE PARTICULAS TIENEN DIVERGENCIAS (INFINITOS) RENORMALIZABLES NO RENORMALIZABLES ELECTRODINAMICA CUANTICA GRAVEDAD CUANTICA

11 11 NO HAY UN PUNTO DEFINIDO DONDE SE PRODUCE LA INTERACCION: DIVISION DE UNA CUERDA EN DOS (O VICEVERSA)

12 12 ENERGIA TEORIAS CUANTICAS DE CAMPOS

13 13

14 14 HASTA 1995 SOLAMENTE CINCO TEORIAS DE CUERDAS CONSISTENTES HOY TEORIA M I IIB IIA HETEROTICA SO(32) HETEROTICA E 8 E 8 SIMETRIAS DE DUALIDAD

15 15 LA CONSISTENCIA DE LA TEORIA M REQUIERE 10 DIMENSIONES ESPACIALES (ADEMAS DEL TIEMPO) 9 DIMENSIONES 3 DIMENSIONES MILES DE POSIBILIDADES

16 16 PREDICCIONES EXPERIMENTALES DEPENDEN DE CÓMO SE REALICE LA COMPACTIFICACION MILES DE POSIBILIDADES!

17 17 I) La mecánica de Newton (siglo XVII) Unifica leyes de movimiento de cuerpos terrestres y celestes LEY DE GRAVITACION

18 18 LARGO ALCANCE Domina el universo a grandes escalas F G Mm d 2 UNIVERSAL: actúa entre todas las partículas FUENTE: masa INTENSIDAD: proporcional a las masas inversamente proporcional al cuadrado de la distancia

19 19 En 1905 Albert Einstein modificó las nociones de espacio y tiempo de Newton espacio-tiempo En 1915, la teoría de la RELATIVIDAD GENERAL reemplazó la idea newtoniana de la gravedad como atracción entre todos los cuerpos masivos. GRAVITACION: efecto de la curvatura espacio-tiempo producida por la materia y la energía

20 20 CAMPO: TODA PARTICULA ES FUENTE DE UN CAMPO TAL QUE CUALQUIER OTRA PARTICULA DENTRO DE SU RANGO DE ACCION EXPERIMENTA UNA FUERZA PROPORCIONAL A LA INTENSIDAD DEL CAMPO EN ESE PUNTO

21 21 F G Mm d 2 RELATIVIDAD GENERAL MECANICA DE NEWTON

22 22 FUENTE + CARGAS INTENSIDADFe ~ Fg

23 23 5 DIMENSIONES

24 24

25 : modelo atómico de RUTHERFORD 1913: espectro del hidrógeno Bohr

26 26 funciones de onda probabilidades

27 27 ENERGIA DE CAMPOS MAGNETICO Y ELECTRICO DE RAYO DE LUZ PAQUETES DIRAC (1928) ANTIMATERIA POSITRON (1932)

28 28 MECANICA CUANTICA + CAMPOS ELECTRICOS Y MAGNETICOS = QED (ELECTRODINAMICA CUANTICA) ENERGIA DEL ELECTRON = (¡INFINITO!)

29 29 MENSAJERO DE LA INTERACCION fotón TEORIA CUANTICA DE CAMPOS

30 30

31 31 CAMPO MAGNETICO DEL ELECTRON PREDICCION QED = 1, MEDICION EXPERIMENTAL = 1,

32 32 INTERACCION FUERTE CORTO ALCANCE cm FUENTE: COLOR

33 33 INTERACCION DEBIL FUENTE: SABOR

34 34 PREDICHAS 1968 MEDIDAS 1983

35 35 CROMODINAMICA CUANTICA CONFINAMIENTO

36 36

37 37 QUARKS: u d cargas 2/3 -1/3 PROTONES: u u d (2/3 + 2/3 - 1/3) = 1 NEUTRONES: u d d (2/3 - 1/3 - 1/3) = 0 masa (protón) ~ masa (neutrón) >> masa (electrón)

38 38

39 39 * MODELO ESTANDAR NO INCLUYE GRAVEDAD * INTERACCIONES FUERTES NO APARECEN UNIFICADAMENTE * ES MUY ARBITRARIO * LA RELATIVIDAD GENERAL Y LA MECANICA CUANTICA SON INCOMPATIBLES

40 40 ¿POR QUE LA UNIFICACION SE DA A GRANDES ENERGIAS? ENERGIA aceleradores big bang teorías gran unificadas

41 41 CONCLUSIONES * LA TEORIA DE CUERDAS PROVEE UN MARCO NUEVO PROMETEDOR PARA UNA TEORIA CUANTICA DE LA GRAVEDAD Y POSIBLEMENTE LAS DEMAS INTERACCIONES FUNDAMENTALES * RESUELVE EL PROBLEMA DE LOS INFINITOS Y ANOMALIAS DE TEORIAS PREVIAS * NO HAY SUPOSICIONES AD-HOC

42 42... CREO QUE TODO ESTO ES UN DISPARATE Richard Feynman

43 43 FIN


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