Podría protón hechizo decaimiento desastre para la teoría de cuerdas?

Si uno de los intentos más edad en la unificación de las fuerzas (llamado gran unificación teorías o GUT) tiene éxito, tendría profundas implicaciones para la teoría de cuerdas. Una de las más elegantes GUTs fue el modelo de Georgi-Glashow 1974, propuesto por Howard Georgi y Sheldon Glashow.

Esta teoría tiene un defecto: Se predice que los protones decadencia, y los experimentos en los últimos 25 años no han demostrado que este es el caso. Incluso si se detecta la desintegración de protones, los teóricos de cuerdas puede ser capaz de salvar a su teoría.

El modelo de Georgi-Glashow permite quarks para transformar en electrones y neutrinos. Debido a que los protones están hechos de configuraciones específicas de los quarks, si un quark dentro de un protón fuera a cambiar de repente en un electrón, el protón en sí dejaría de existir como un protón. El núcleo emitiría una nueva forma de radiación que el protón decayó.

Existe Esta transformación quark (y la consiguiente desintegración del protón) debido a que el modelo de Georgi-Glashow utiliza una (5) grupo de simetría SU. En este modelo, los quarks, electrones y neutrinos son el mismo tipo fundamental de las partículas, que se manifiesta en diferentes formas. La naturaleza de esta simetría es tal que las partículas pueden, en teoría, transformarse de un tipo a otro.

Por supuesto, estas desintegraciones no pueden suceder muy a menudo, porque necesitamos protones a quedarse si vamos a tener un universo tal como lo conocemos. Los cálculos mostraron que un protón decae a una tasa muy pequeña: menos de un protón cada 10³³ años.

Esta es una muy pequeña tasa de descomposición, pero hay una manera de evitarlo por tener una gran cantidad de partículas. Los científicos crearon enormes tanques llenos de agua ultrapura y protegidos de los rayos cósmicos que podrían interferir con los protones (y dar lecturas falsas de decaimiento). Luego esperaron para ver si alguno de los protones decayó.

Después de 25 años, no ha habido evidencia de la desintegración de protones, y estos experimentos se construyen por lo que podría haber hasta unos pocos decae un año. Los resultados de la Super-Kamiokande, un observatorio de neutrinos en Japón, muestran que un protón promedio tomaría por lo menos 10³⁵ año a las caries. Para explicar la falta de resultados, el modelo Georgi-Glashow se ha modificado para incluir las tasas de descomposición más largos, pero la mayoría de los físicos no esperes para observar la desintegración de protones en el corto plazo (en su caso).

Si los científicos hicieron finalmente descubre la desintegración de un protón, eso significaría que tendría el modelo Georgi-Glashow ser mirado de nuevo. La teoría de cuerdas obtuvo éxito en parte debido a la falla de todos los otros modelos anteriores, por lo que si sus predicciones funcionan, puede indicar las malas perspectivas para la teoría de cuerdas.

El paisaje teoría de cuerdas sigue siendo tan resistente como siempre, y algunas predicciones de la teoría de cuerdas permiten versiones que incluyen la desintegración de protones. El plazo decadencia pronosticado es aproximadamente 10³⁵ años - exactamente el límite inferior permitido por el observatorio de neutrinos Super-Kamiokande.

La renovación de tripa no se refuta la teoría de cuerdas, a pesar de que el fracaso de GUT es parte de la razón por la cual se aprobó inicialmente la teoría de cuerdas. Ahora teorías de cuerdas pueden incorporar GUT en dominios de baja energía. Pero la teoría de cuerdas no nos puede decir si debemos anticipar que existe GUT o protones decadencia. Tal vez o tal vez no, y la teoría de cuerdas puede ocuparse de ella de cualquier manera.

Este es sólo uno de los muchos casos en que la teoría de cuerdas muestra una ambivalencia completa a la evidencia experimental, que algunos críticos dicen que lo hace " un-falsable ".