PANORAMA DE FISICA EN LA ACTUALIDAD JAVIER DE LUCAS
Física en 4D
SIGLO XX Modelo Estándar de Partículas Modelo Estándar de Cosmología 3+1 Dimensiones 3+1 Interacciones 3+1 Familias Modelo Big-Bang (FRW) + Modelo Estándar de PE + Termodinámica
EL MODELO ESTÁNDAR
CONFIRMACION DEL BIG BANG
Grandes Enigmas Gravedad Microscópica Jerarquías : MEW/MPlanck=10-15 (Supersimetría?) Constante Cosmólogica MΛ/MEW=10-15 (??) Por Qué? (3+1 dimensiones, fuerzas, familias; masas, acoplos (20 parámetros libres) ) Cosmología : Big-Bang (singularidad) Planitud, Horizonte,… Inflación? Energía Obscura (constante cosmologica?) Materia Obscura Bariogénesis…
E S C A L
INFLACIÓN COSMOLÓGICA Expansión Exponencial ?
EVIDENCIA EXPERIMENTAL Ω = ΩΛ + ΩM + ΩK = 1 Ω = ρ/ρc densidad de energίa relativa K = -1,0,1 universo abierto, plano, cerrado ΩΛ ~ 0.7, ΩM~ 0.3, Ωk~ 0
Contenido de Energía del Universo
El Paisaje de la Teoría de Cuerdas
TEORÍA DE CUERDAS Partículas son cuerdas Gravitación incluida Unifica todas las partículas y fuerzas (sueño de Einstein) El Universo tiene 10 (11) dimensiones Nuestro universo 10d = 4d+6d (6d muy pequeñas)
¿Es nuestro Universo una ‘Brana’?
El Mundo Brana t=1995-1998 Dimensiones extra grandes (0.1mm)! Teoría Horaa-Witten t=1995-1998 Dimensiones extra grandes (0.1mm)!
La Teoría M es Única Pero hay muchas soluciones. Cada solución: un Universo diferente
Teorías Efectivas
El Problema Teoría única pero muchas soluciones (?). Algunas soluciones se parecen al modelo estándar (supersimétrico (SUSY)). Degeneración: Discreta + Continua (SUSY) . Problemas principales: Romper SUSY + Degeneración de vacíos.
Historia Antes de 1986 Compactificaciones: Muchos parámetros libres o moduli (tamaño y forma de dimensiones extra). 1995<t<2002 Más moduli! (posiciones de D-branas) Después de 2002 Flujos fijan moduli ! Dilaton S, Kähler T Complex structure U Wilson lines W
Escenario KKLT ∫a F3 = n a ∫b H3 = m b Cuerdas IIB en Espacio de Calabi-Yau (6d) Flujos ∫a F3 = n a ∫b H3 = m b Superpotencial W = ∫ G3 Λ Ω, G3 = F3 –iS H3 Potencial: V= eK |DaW|2 Mínimo DaW = 0 Fija los Ua y S T moduli sin fijar: No-Scale models Tamaño de ciclo a = Ua GKP
Espacios con gargantas Volume
Multi-gargantas
Fijando todos los moduli y espacios con gargantas KKLT, BKQ, SS V axion volume
Modelos Realistas CG-MQU, CSU
Espacio de Soluciones Soluciones clásicas Decaimiento cuántico (efecto túnel)
MULTIVERSO
Supersimetría y Dimensiones Extra
Soluciones al problema de jerarquías Supersimetría Principio Antrópico Dimensiones Extra: 1. Dimensiones exponencialmente grandes 2. Gargantas
SUPERSIMETRÍA electrón (s=1/2) selectrón (s=0) quark (s=1/2) squark (s=0) fotón (s=1) fotino (s=1/2) W (s=1) Wino (s=1/2) Extensión más general de las simetrías del espacio-tiempo Presente en cuerdas por consistencia
UNIFICACIÓN DE ACOPLOS
IMPLICACIONES DE SUPERSIMETRÍA Unificación de acoplos Explicación de materia obscura Posible explicación de bariogénesis (¿por qué estamos aquí?) ¿Neutrinos livianos?... Resuelve problema de jerarquías
FUTURO CERCANO
Super Kamiokande t(p -> e+ po)>1033 años
International Linear Collider
PREGUNTAS ABIERTAS Modelo concreto realista (bottom-up) Control de escalas posibles Predicciones concretas Constante cosmológica (¿solo principio antrópico?)
PANORAMA DE FISICA EN LA ACTUALIDAD FIN