CUERDAS Y COSMOLOGÍA CUERDAS Y COSMOLOGÍA F. Quevedo, Cambridge Guatemala, Converciencia 2006

Física en 4D

Siglo XX Modelo Estándar de Partículas 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

Inflación Cosmológica Expansión Exponencial ?

FONDO DE MICROONDAS

Grandes Enigmas Gravedad a escala microsc ó pica El Big-Bang. Antes del Big-Bang? Energ í a Obscura Materia Obscura ….. Origen de la vida, la conciencia, etc.

Energ í a Obscura y Materia Obscura

EVIDENCIA EXPERIMENTAL Ω = Ω Λ + Ω M + Ω K = 1 Ω = ρ/ρ c densidad de energίa relativa K = -1,0,1 universo abierto, plano, cerrado Ω Λ ~ 0.7, Ω M ~ 0.3, Ω k ~ 0

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 es en 10 (11) dimensiones !!! Nuestro universo 10d = 4d+6d (6d muy pequeñas ?) (6d muy pequeñas ?)

Es nuestro Universo una ‘Brana’ ?

El Mundo Brana Dimensiones extra grandes (0.1mm)!

La Teoría es Única!! M 11DHet1 Het 2 IIIBIIA Pero hay muchas soluciones o vacíos Cada solución un universo diferente!!!

Historia t<1986 Compactificaciones: Muchos parámetros libres o moduli (tamaño y forma de dimensiones extra…). 1995<t<2002 Más moduli! (posiciones de D-branas) t>2002 Flujos fijan moduli !

Fijando todos los moduli y espacios con gargantas!!! KKLT, BKQ, SS V axionvolume

Multi-gargantas

Modelos Realistas CG-MQU, CSU

Espacio de Soluciones Soluciones clásicas Decaimiento cuántico (efecto túnel)

Multiverso

Inflación y Cuerdas

MOTIVACIÓN Inflación: mucho éxito experimental pero solamente escenario en busca de una teoría Inflación: mucho éxito experimental pero solamente escenario en busca de una teoría Cuerdas: teoría fundamental pero le falta demostraciones experimentales. ¿Será posible `derivar ’ inflación a partir de la teoría de cuerdas?

Causa de Inflación

D3 Brane φ φ inflatón Inflación Brana-Antibrana (cuerdas abiertas)

El Big-Bang? Colisión de Branas ( Inflación o Universo cíclico?)

V Y tachyon Tachyon complex topological defects D (p-2) branes cosmic strings ! End of inflation: Open string tachyon BMNQRZ ST, JST, CMP S, BMNQRZ FQ hepth/

Inflación de Cuerdas Cerradas inflación eterna! inflación eterna! “Slow roll” si 1/1000 ajuste, N~60, δ H ~10 -5 n s ~ 0.95 Inflación No ajustes!! 0.960<n s <0.967

CONCLUSIONES Tiempos interesantes!!! Primeros modelos concretos de inflación Principos simples, soluciones complicadas (normal en ciencia!) (normal en ciencia!) Muchas preguntas abiertas Posible comparar modelos experimentalmente! (cuerdas cósmicas, ondas gravitacionales, etc)