Diferencia entre la gravedad cuántica de bucle y la teoría de cuerdas

Diferencia entre la gravedad cuántica de bucle y la teoría de cuerdas

El Diferencia clave entre la gravedad cuántica de bucle y la teoría de la cuerda es que la gravedad cuántica de bucle no intenta unificar las interacciones fundamentales, mientras que la teoría de cuerdas es un intento teórico de unificar las cuatro interacciones fundamentales.

La gravedad cuántica de bucle es una teoría que se encuentra bajo la gravedad cuántica, y su objetivo es fusionar la mecánica cuántica y la relatividad general. La teoría de la cuerda es un marco teórico donde las partículas puntuales (de la física de las partículas) se reemplazan con cadenas de nombres de objetos D. Las cuatro interacciones fundamentales que se discuten anteriormente en la sección de diferencia clave son interacciones gravitacionales, interacciones electromagnéticas, interacciones fuertes e interacciones débiles.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la gravedad cuántica del bucle? 
3. ¿Qué es la teoría de cuerdas?
4. Teoría de la gravedad cuántica de bucle vs en forma tabular
5. Resumen - Teoría de la gravedad cuántica de bucle versus cadena

¿Qué es la gravedad cuántica del bucle??

La gravedad cuántica de bucle es una teoría que se encuentra bajo la gravedad cuántica, y su objetivo es fusionar la mecánica cuántica y la relatividad general. Esto se hace mediante la incorporación de un modelo estándar en el marco del caso de gravedad cuántica pura. Podemos abreviar esta teoría como LQG, y es un candidato para la gravedad cuántica, donde compite con la teoría de cuerdas.

Podemos entender esta teoría como un intento de desarrollar una teoría cuántica de la gravedad. Podemos hacer este desarrollo dependiendo de la formulación geométrica de Einstein donde no tratamos la gravedad como una fuerza. Allí, debemos suponer que la teoría de la gravedad cuántica de bucle tiene espacio cuantificado y tiempo de forma análoga a la cuantización de energía e impulso en la mecánica cuántica. Por lo tanto, esta teoría nos da una indicación de espacio -tiempo donde el espacio y el tiempo parecen granulares y discretos directamente debido a la cuantización, que es similar a los fotones en la teoría cuántica con respecto al electromagnetismo y los niveles de energía discretos de los átomos.

Figura 01: detector de partículas CMS

Además, esta teoría postula que la estructura del espacio consiste en bucles finitos entretejidos en una red fina similar a la tela. Llamamos a estas redes Spin Networks. Sin embargo, el espacio en sí prefiere una estructura atómica. Hay dos enfoques de investigación para esta teoría, que incluyen la gravedad cuántica canónica más tradicional y la nueva gravedad cuántica de bucle covariante.

¿Qué es la teoría de cuerdas??

La teoría de la cuerda es un marco teórico donde las partículas de la física de partículas se reemplazan con cadenas de nombres de objetos D. Esta teoría puede describir la propagación de cuerdas a través del espacio y sus interacciones entre sí. Cuando se trata de escalas más grandes, una cuerda tiende a aparecer como una partícula ordinaria que tiene su masa, carga, etc., y podemos determinarlos a través del estado vibratorio de esa cadena.

Podemos observar que la teoría de la cuerda considera uno o más estados vibratorios de una cadena de partículas como una propiedad correspondiente a la gravitación, que es una partícula mecánica cuántica que lleva fuerza gravitacional. Por lo tanto, podemos decir que la teoría de cuerdas es una teoría de la gravedad cuántica.

Además, la teoría de la cuerda contribuye a los avances de la física matemática que se aplican en una variedad de problemas con respecto a la física de los agujeros negros, así como en la cosmología del universo temprano, la física nuclear, etc.

Al considerar la historia de esta teoría, llegó al escenario por primera vez en la década de 1960 como teoría de la fuerte fuerza nuclear. Sin embargo, fue abandonado a favor de la cromodinámica cuántica. Más tarde, los científicos entendieron que las principales propiedades de la teoría de cuerdas lo hacen inadecuado para la física nuclear y fueron asignadas a la teoría cuántica de la gravedad. Podemos identificar el modelo más temprano de la teoría de cuerdas como teoría de cuerdas bosónicas. Esta teoría incluyó solo partículas de bosones, que luego se convirtieron en una teoría de superestración que indicaba la relación o la "supersimetría" de bosones y fermiones.

¿Cuál es la diferencia entre la gravedad cuántica de bucle y la teoría de la cuerda??

La gravedad cuántica de bucle es una teoría que se encuentra bajo la gravedad cuántica, y su objetivo es fusionar la mecánica cuántica y la relatividad general. La teoría de la cuerda es un marco teórico donde las partículas puntuales (de la física de las partículas) se reemplazan con cadenas de nombres de objetos D. La diferencia clave entre la gravedad cuántica de bucle y la teoría de la cuerda es que la gravedad cuántica de bucle no intenta unificar las interacciones fundamentales, mientras que la teoría de cuerdas es un intento teórico para unificar las cuatro interacciones fundamentales.

La siguiente infografía resume las diferencias entre la gravedad cuántica de bucle y la teoría de la cuerda en forma tabular.

Resumen -Teoría de la gravedad cuántica de bucle versus cadena

La diferencia clave entre la gravedad cuántica de bucle y la teoría de la cuerda es que la gravedad cuántica de bucle no intenta unificar las interacciones fundamentales, mientras que la teoría de cuerdas es un intento teórico para unificar las cuatro interacciones fundamentales. Las cuatro interacciones fundamentales que se discuten anteriormente en la sección de diferencia clave son las interacciones gravitacionales y electromagnéticas, interacciones fuertes y débiles.

Referencia:

1. "Teoría de cuerdas explicada: una guía básica para la teoría de cuerdas - 2021." Clase maestra, Masterclass, 5 de mayo de 2021.

Imagen de cortesía:

1. "CMS Higgs-Event" de Lucas Taylor/CERN-(CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Calabi Yau formateado" por trabajo derivado: Polytope24 / Calabi Yau.JPG: Jbourjai (usando la salida de Mathematica): este archivo se derivó de: Calabi Yau.JPG (dominio público) a través de Commons Wikimedia