Siguiente modelo de la Teoría de Cuerdas

Ernest Rutherford solía contar a sus estudiantes de física que si no podían explicar un concepto a una camarera, realmente no entendían el concepto. En lo que concierne a las implicaciones cosmológicas de la Teoría de Cuerdas, tanto las camareras como los físicos están en dificultades — un aprieto que el teórico de cuerdas de SLAC, Shamit Kachru, espera resolver pronto.

Distintos espacios de “Calabi-Yau”como los de la imagen ofrecen prometedores modelos candidatos para modelos inflacionarios de la Teoría de Cuerdas. Shamit Kachru y sus colegas esperan encontrar un modelo “de juguete” más simple para ayudar a los teóricos de cuerdas a abordar temas conceptuales básicos

La Teoría de Cuerdas es actualmente el candidato más popular a una Teoría Unificada de las fuerzas fundamentales, pero no se comprende completamente — y las pruebas experimentales son notoriamente esquivas. Los físicos pueden, sin embargo, lograr una visión crucial sobre la teoría evaluando con qué precisión pueden predecir sus modelos el universo observado.

Usando esta aproximación indirecta, Kachru, en colaboración con los teóricos de la Universidad de Rutgers y el Instituto Tecnológico de Massachusetts, buscaron modelos que pudiesen reproducir la inflación — el paradigma cosmológico predominante en el cual el universo naciente experimentó un fugaz periodo de expansión exponencial. Aunque ya hay un cuerpo sustancial de literatura presentando tales modelos — generados en parte por las publicaciones de Kachru y sus colegas de Stanford y SLAC Renata Kallosh, Andrei Linde y Eva Silverstein en 2003 — la complejidad de los modelos deja lugar a la duda.

“Incorporan la inflación, y son los modelos más realistas de la Teoría de Cuerdas”, dijo Kachru, “pero son complejos. Son estrambótico. Tienen un motón de “partes móviles”, y necesitamos ajustarlas finamente cada una de ellas, por lo que no puede verificar nada con un alto grado de precisión. Nos fuerza a preguntar — ¿confiamos que realmente comprendemos lo que está sucediendo?”

Para lograr una comprensión exhaustiva de cómo la inflación puede embeberse en la Teoría de Cuerdas, Kachru y sus colaboradores emplearon una táctica pedagógica. “Lo que queríamos era un modelo “de juguete” explícito”, explicó Kachru. “El objetivo no era tener algo realista, sino algo que nos permitiese comprender todo de cada detalle”.

“Existen preguntas conceptuales sobre cómo se supone que trabaja la inflación”, continuó Kachru. “Para comprender estos temas, es mejor tener un modelo simple. Hay demasiado desorden en los ejemplos complicados, no se puede desentrelazar los temas conceptuales del desorden”.

El grupo investigó tres versiones de las formulaciones más simples de la Teoría de Cuerdas, y encontraron que eran incompatibles con la inflación. “Esto significa que tenemos que considerar escenarios ligeramente más complicados”, dijo Kachru. “Hay un montón de niveles entre esto y los modelos de funcionamiento complejo, por lo que finalmente encontraremos uno”.

Kachru y sus colegas publicaron su trabajo en Physical Review Letters D, proporcionando un marco de trabajo para otros en la búsqueda de modelos inflacionarios simples de la Teoría de Cuerdas. “Existen muchos modelos exitosos que incorporan la Teoría de Cuerdas y la inflación, por lo que sin duda encontraremos una versión más simple. Cuando encontremos la versión “de juguete”, donde todas las partes móviles son obvias, podremos afrontar las preguntas fundamentales básicas sin perdernos en los detalles”.

Ciencia Kanija