Diez preguntas teoría de cuerdas debe responder

Cualquier "teoría del todo" - ya se trate de la teoría de cuerdas o algo más - tendría que responder algunas de las preguntas más difíciles que la física ha pedido nunca. Estas preguntas son tan difíciles que los esfuerzos combinados de toda la comunidad de la física han sido hasta ahora incapaz de responder a ellos.

  • El Big Bang: ¿Qué Banged (y se infla)? Actualmente, la física y la cosmología nos dicen que el universo tal como lo conocemos comenzó hace unos 14 mil millones de años más o menos, en una singularidad en la que las leyes de la física se rompen.

    Esto rompe la cuestión del origen del universo en dos partes:

  • ¿Cuáles fueron las condiciones iniciales que desencadenaron el Big Bang?

  • ¿Qué causó la gravedad repulsiva de la era de la inflación hasta el final?

Aunque la teoría de cuerdas falla, cualquier teoría que intenta expandirse más allá del Modelo Estándar de la física de partículas tendrá que hacer frente a estas preguntas con respecto a los primeros momentos del universo.

  • Baryon Asimetría: ¿Por qué existe la materia? Después de la gran explosión, hubo una diferencia de principios entre la materia y la antimateria se llama asimetría bariónica (porque la materia regular, formada por bariones, que se llama materia bariónica). Es de suponer que una teoría del todo explicaría por qué la densidad de energía del universo temprano tendió a favorecer - aunque sólo sea por un poco - materia sobre la antimateria.

  • Cuestiones de jerarquía: ¿Por qué hay lagunas en las fuerzas, niveles de partículas y energía? Propias partículas vienen en múltiples variedades - muchas más variedades de lo que parece que necesitamos - y cada variedad de saltos de grandes múltiplos de tamaño. En lugar de un suave continuo de fuerzas, partículas y energía, hay enormes lagunas. Una teoría del todo debe explicar por qué existen estas brechas y por qué existir donde lo hacen.

  • Ajuste de precisión: ¿Por qué las constantes fundamentales tienen los valores que hacen? Los físicos esperan que una teoría del todo explicaría la precisión de estos valores - en esencia, explicar la razón por la cual se permite la vida misma de existir en nuestro universo - de los principios fundamentales de la física.

  • Agujero negro Información Paradoja: ¿Qué pasa con Missing Negro Materia Hole? El pensamiento actual sobre el agujero negro información paradoja es que hay un sistema cuántico subyacente en el agujero negro, y que este sistema cuántico nunca pierde la información, aunque el sistema puede mezclar los puntos más finos de una manera complicada.

    Cualquiera que sea la solución, una teoría del todo tendría que presentar un conjunto definitivo de normas que podrían aplicarse para averiguar lo que está pasando a la materia (y la información) que cae en un agujero negro.

  • Interpretación cuántica: ¿Qué significa la Mecánica Cuántica? Taquí todavía no hay una sola descripción clara del principio físico que hace que la mecánica cuántica para trabajar de la manera que lo hace. La mayoría de los físicos teóricos no parecen creer que es posible determinar una interpretación como correcta, y ni siquiera lo consideran como una pregunta que hay que responder, ni siquiera por una teoría del todo.

  • Misterio Oscuro Nº 1: ¿Qué es la materia oscura (y por qué hay tanta)? Los científicos saben que existe la materia oscura, ya que pueden detectar sus efectos gravitacionales, pero no pueden actualmente observar la materia oscura directamente. Sin embargo, nadie sabe cuál es la materia oscura está hecha. La teoría de cuerdas contiene otras ideas que podrían explicar la naturaleza de la materia oscura.

  • Misterio Oscuro Nº 2: ¿Qué es la energía oscura (y por qué es tan débil)? Hay una gran cantidad de energía oscura en el universo - alrededor de tres veces más que la materia visible y la materia oscura juntos! Una teoría del todo se espera pueda explicar por qué la energía del vacío contiene el valor que hace.

  • Tiempo Simetría: ¿Por qué parece Tiempo para avanzar? Las dimensiones espaciales son intercambiables, pero el tiempo es distinto, ya que parece moverse en una sola dirección. El tiempo no corre hacia atrás, y una teoría de todo lo que necesitaría para explicar esta discrepancia entre la simetría matemática del tiempo y de la asimetría física de tiempo.

  • El fin del Universo: ¿Qué viene después? Y, por supuesto, la eterna cuestión del destino del universo es otra pregunta que una teoría del todo tendría que responder. ¿Serán nuestro universo (y todos los demás) terminará en el hielo, la expansión hasta que el calor se disipa a cabo a través de la inmensidad del espacio? ¿Serán las galaxias acurrucarse juntos en racimos densos, como los campistas de invierno alrededor de una fogata? ¿El contrato universo juntos y tal vez finalmente iniciar el ciclo de la creación universal por todas partes?




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