La descarga está en progreso. Por favor, espere

La descarga está en progreso. Por favor, espere

HACIA LA TEORIA FINAL Javier de Lucas Doctor en Ciencias Catedrático.

Presentaciones similares


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

1 HACIA LA TEORIA FINAL Javier de Lucas Doctor en Ciencias Catedrático

2 2 TEORIA DE CUERDAS 1985 FISICOS DE ALTAS TEORICOS ENERGIAS

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

4 CIENCIA MODERNA VERIFICACION EXPERIMENTAL DESCRIPCION CUANTITATIVA FISICA DE ALTAS ENERGIAS

5

6 Objetos fundamentales
cerradas abiertas LAS CUERDAS SON MUY PEQUEÑAS Longitud de Planck ~ cm ¡¡¡PERO NO SON PUNTUALES!!!

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

8 TEORIAS PREVIAS PARTICULAS PUNTUALES TEORIAS CUANTICAS DE CAMPOS

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

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

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

12 TEORIA DE CUERDAS ENERGIA MODELO ESTANDAR + RELATIVIDAD GENERAL
TEORIAS CUANTICAS DE CAMPOS

13 LIMITE DE BAJAS ENERGIAS ~ MODELO ESTANDAR + RELATIVIDAD GENERAL
1985 PRIMERA REVOLUCION DE CUERDAS TEORIA FINITA SIN ANOMALIAS LIMITE DE BAJAS ENERGIAS ~ MODELO ESTANDAR + RELATIVIDAD GENERAL

14 HOY HASTA 1995  SOLAMENTE CINCO TEORIAS DE CUERDAS CONSISTENTES
SIMETRIAS DE DUALIDAD I TEORIA M HETEROTICA SO(32) IIB HETEROTICA E8  E8 IIA

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

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

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

18 FG  Mm d2 LARGO ALCANCE Domina el universo a grandes escalas
UNIVERSAL: actúa entre todas las partículas FUENTE: masa INTENSIDAD: proporcional a las masas inversamente proporcional al cuadrado de la distancia FG  Mm d2

19 espacio-tiempo modificó las nociones de espacio y tiempo de Newton
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 TODA PARTICULA ES FUENTE
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 FG  Mm d2 RELATIVIDAD GENERAL  MECANICA DE NEWTON

22 ELECTRICIDAD MAGNETISMO ELECTROMAGNETISMO MAXWELL (1850) FUENTE
+ CARGAS INTENSIDAD Fe ~ Fg

23 PRIMERA UNIFICACION EN EL SIGLO XX RELATIVIDAD GENERAL +
ELECTROMAGNETISMO = KALUZA-KLEIN ( ) 5 DIMENSIONES

24 TEORIA ESPECIAL DE LA RELATIVIDAD
RAYOS X (1895) RADIACTIVIDAD (1896) ELECTRON (1897) 1905: EINSTEIN TEORIA ESPECIAL DE LA RELATIVIDAD ATOMOS FOTON

25 1911: modelo atómico de RUTHERFORD 1913: espectro del hidrógeno Bohr

26 MECANICA CUANTICA Max Planck, 1900 funciones de onda probabilidades

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

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

29 MECANICA CUANTICA + RELATIVIDAD ESPECIAL = SOLUCION AL PROBLEMA
DE LOS INFINITOS TEORIA CUANTICA DE CAMPOS MENSAJERO DE LA INTERACCION fotón

30 MASA Y CARGA EN ECUACIONES --> INFINITAS
RENORMALIZACION MASA Y CARGA EN ECUACIONES --> INFINITAS MASA Y CARGA OBSERVADAS --> FINITAS ENERGIA TOTAL = INFINITO - INFINITO = FINITO

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

32 INTERACCION FUERTE CORTO ALCANCE 10-13 cm FUENTE: COLOR

33 INTERACCION DEBIL FUENTE: SABOR

34 = ELECTROMAGNETISMO + F.DEBILES
TEORIA ELECTRODEBIL = ELECTROMAGNETISMO + F.DEBILES (A. SALAM Y S. WEINBERG) W Z PREDICHAS MEDIDAS 1983

35 CROMODINAMICA CUANTICA
CONFINAMIENTO

36 ¿POR QUE SOLO HAY QUARKS, ELECTRONES, FOTONES ...?
¿POR QUE LAS ECUACIONES DE LA MECANICA CUANTICA SON ASI? ¿POR QUE LA MATERIA CONSISTE EN ATOMOS, ELECTRONES Y NUCLEOS? ¿POR QUE SOLO HAY QUARKS, ELECTRONES, FOTONES ...?

37 ¿POR QUE HAY UN PROTON Y UN NEUTRON? 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 ¿POR QUE HAY SUFICIENTE CALCIO, CARBONO Y OXIGENO?

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

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

41 CONCLUSIONES * RESUELVE EL PROBLEMA DE LOS
* 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 “... CREO QUE TODO ESTO ES UN DISPARATE”
Richard Feynman

43 FIN


Descargar ppt "HACIA LA TEORIA FINAL Javier de Lucas Doctor en Ciencias Catedrático."

Presentaciones similares


Anuncios Google