La teoría de cuerdas: lo golpeó?

La expansión original del universo es una cuestión teórica importante para los cosmólogos, y muchos están aplicando los conceptos de la teoría de cuerdas en un intento de responder a ella. La teoría del Big Bang no ofrece ninguna explicación de lo que comenzó el universo. Una conjetura controvertido es un modelo de universo cíclico llamado universo ecpirótico teoría, lo que sugiere que nuestro universo es el resultado de branas colisionan entre sí.

Mucho antes de la introducción de la teoría M o branas escenarios del mundo, hubo una conjetura teoría de cuerdas de por qué el universo tenía el número de dimensiones que vemos: un espacio compacto de nueve dimensiones espaciales simétricas comenzó la expansión en tres de esas dimensiones. Bajo este análisis, un universo con tres dimensiones espaciales (como la nuestra) es la geometría del espacio-tiempo más probable.

En esta idea, inicialmente planteado en la década de 1980 por Robert Brandenberger y Cumrun Vafa, el universo comenzó como una cadena bien la herida con todas las dimensiones simétricamente confinados a la longitud de Planck. Las cuerdas, en efecto, las dimensiones obligados hasta ese tamaño.

Brandenberger y Vafa argumentaron que en tres o menos dimensiones, sería probable para las cuerdas para chocan con anti-cadenas. (Un anti-string es esencialmente una cadena que termina en una dirección opuesta a la cadena.) La colisión aniquila la cadena que, a su vez, da rienda suelta a las dimensiones se confinar. De este modo, comienzan en expansión, como en las teorías de la explosión inflacionaria y grandes.

En lugar de pensar acerca de las cadenas y anti-cadenas, imaginar una habitación que tiene un montón de cables conectados a puntos al azar en las paredes. Imagina que la habitación quiere ampliar con las paredes y el suelo y el techo tratando de alejarse el uno del otro - pero no pueden debido a los cables.

Ahora imagine que los cables se pueden mover, y cada vez que se cruzan, pueden recombinarse. Imagínese dos cables tensos que se extienden desde el piso hasta el techo que se cruzan para formar un hombre alto, flaco X. Ellos pueden recombinarse para convertirse en dos cables sueltos - uno unido al suelo y uno fijado al techo.

Si estos habían sido los únicos dos cables que se extienden desde el suelo al techo, entonces después de esta interacción, el suelo y el techo son libres de separarse el uno del otro.

En el escenario Brandenberger y Vafa, esta dimensión (arriba-abajo), así como otros dos, son libres para crecer grande. El paso final es que en cuatro o más dimensiones espaciales, las cuerdas se mueven típicamente nunca se encuentran. (Piense en la cantidad de puntos que se mueven en dos dimensiones espaciales probablemente nunca cumplir, y la razón se extendió a dimensiones superiores.) Así que este mecanismo sólo funciona para liberar a tres dimensiones del espacio de sus cables.

En otras palabras, la propia geometría de la teoría de cuerdas implica que este escenario llevaría a vernos menos de cuatro dimensiones espaciales - Dimensiones de cuatro o más tienen menos probabilidades de ir a través de las colisiones cadena / anti-secuencia necesarios para " a liberar " ellos desde la configuración fuertemente unido. Las dimensiones superiores continúan vinculados por las cuerdas en la longitud de Planck y por lo tanto no se ve.

Con la inclusión de branas, la imagen se vuelve más compleja y más difícil de interpretar. La investigación de este enfoque en los últimos años no ha sido tranquilizador. Muchos problemas surgen cuando los científicos tratan de integrar esta idea con mayor rigor en las matemáticas de la teoría de cuerdas.

Aún así, esta es una de las pocas explicaciones de por qué hay cuatro dimensiones que tienen sentido, por lo que los teóricos de cuerdas no han abandonado por completo como una posible razón de la gran explosión.