¿Predecir o postdecir? He ahí la cuestión.

Gracias a esta magnífica entrada en Amazings:

Gravedad cuántica:  Pesando lo muy pequeño (Segunda Parte)

Hemos querido reflexionar sobre los que entendemos por predecir en física y cómo en la teoría de cuerdas han cambiado este sentido.  Hemos dejado un comentario en la entrada de Amazings en este sentido.

Queremos reflejar esta entrada para mostrar un dialogo ordenado y constructivo acerca de puntos de vista distintos sobre la física actual.  Nos ha parecido muy interesante reflejarlo en el blog para que todos los que queráis participar lo hagáis.

Gracias a Fooly_Cooly, el autor de la entrada, por permitirnos reproducir estos comentarios en este blog

Comentario en Amazings sin retocar

Una cosa que me gusta mucho de los teóricos de cuerdas es como han sabido cambiar la importancia de la predicción y la postdicción. Me explico:

1.- Mi teoría tiene que ser verdad.
2.- Mi teoría sólo funciona si existen 10 dimensiones que no vemos. Por lo tanto decimos que hay 10 dimensiones y que están compactificadas. Así explicamos por qué no las vemos pero que están ahí porque mi teoría tiene que funcionar sí o sí.
3.- Mi teoría no tiene fermiones. Entonces introduzco la supersimetría y duplico el número de partículas. Como no las vemos decimos que la supersimetría está rota y los compañeros supersimétricos tienen una masa mucho mayor que las partículas que vemos.

Esto en general no funcionaba así antes, antes se partía de un principio físico. Por ejemplo, en Relatividad General uno dice: “La física es la misma para cualquier observador” = Principio Físico.

Se construye la teoría bajo esa premisa y luego se extraen consecuencias. Ondas gravitacionales, lentes gravitacionales, gps, etc.

Me parece que los teóricos de las cuerdas deberían de ser pelín menos optimistas y contar las verdades detrás del constructo teórico. Muchos lo hacen, pero la mayoría no. Evidentemente esto pasa en otras partes de la física, donde uno tiene la necesidad de vender el producto para seguir teniendo financiación.

Pero me parece que a esta altura de la película no le podemos decir a la gente, ni a nivel divulgativo, que las cuerdas son la panacea, ni que unifican, ni que explica el modelo estándar, ni que predice Relatividad General. Por el momento lo único que se puede decir es: “Estamos trabajando en ello”.

Respuesta del autor en Amazings:

Todo lo que has mencionado es correcto, pero también tengo aclaraciones.

En el primer párrafo estoy de acuerdo. Realmente la teoría de cuerdas puede predecir modelos “como” el standard, aunque todavía no hemos dado con ese en concreto. Sin embargo, lo que quería decir es que dentro de sus posibilidades se pueden describir perfectamente los tres tipos de campos vectoriales que conocemos, quizás tengas razón y suene mejor lo de decir que su formulación parece admitir tal descripción. No obstante, creo que se transmite lo que quiero decir.

Por supuesto que las Teorías de Cuerdas contienen branas, y gravitones, y monopolos… sin embargo me pareció excesivo hablar de estos objetos si no iban a jugar un papel importante en el resto del artículo. Información excesiva.

Cuando digo que las M2-branas no se pueden describir con nuestras matemáticas estoy simplificando, para ti, que conoces el tema, te aclaro a que me refiero a que no se pueden describir perturbativamente en el mismo sentido en el que se describías las F-strings en las teorías de cuerdas. No tenemos matemáticas para hacer una teoría de M2-branas perturbativas. Lo más cercano que tenemos es poder describir un sistema análogo en IIA y “subirlo” a M-theory abriendo una dimensión extra con un vector de Kaluza-Klein.

En el tercer apunte estoy de acuerdo salvo por el detalle final. Que no podamos predecir el estado inicial no quiere decir que la Teoría se desmorone. Sólo eso, que por ahora no conocemos las condiciones de contorno.

Buenos comentarios, e interesantes a este nivel de discusión. Sin embargo, como sigamos así no va a entender esto nadie (y todavía no llegó Francis xD).

Cuentos Cuánticos de nuevo

Tú tienes una forma de entender la divulgación, nosotros tenemos otra. Nos parece que si algo tiene branas, monopolos, etc, hay que decirlo u omitirlo. Lo que no se puede decir es que la teoría M es una teoría de membranas bidimensionales, porque eso es incorrecto y el lector que busca información se puede pensar que es una teoría de pellejos de tambores.

Respecto al régimen perturbativo o no perturbativo no me estaba metiendo. Lo que digo es que la teoría no descansa sobre unos principios básicos bien definidos. No hay forma de escribir una acción para la teoría M y derivar de ahí sus límites. Por ahora es una entelequia, un retazo de parches que espero que algún día conformen una verdadera teoría.

No quiero dar la impresión de estar en contra de las cuerdas, todo lo contrario, me gustan mucho. Pero eso no quita para ser crítico con las mismas en lo que es criticable, es un sano ejercicio. De igual forma que también soy crítico con otras propuestas teóricas avanzadas.

Respecto al tercer apunte, quizás he sido demasiado laxo en la apreciación. No digo que la teoría se desmorone por tener demasiadas soluciones, lo que se desmorona es su objetivo principal y su capacidad predictiva. A no ser que alguien se descuelgue con un mecanismo para seleccionar un estado fundamental sin ambigüedades. Una teoría que predice todo es lo mismo que una teoría que no predice nada.

Fooly_Cooly

Yo no he dicho que la Teoría M sea una teoría de membranas bidimensionales. He dicho que “Si en las Teorías de Cuerdas el objeto fundamental son, valga la redundancia, las cuerdas; al abrirse una dimensión extra, estas se convierten en la teoría M en membranas bidimensionales”

Vamos, que las cuerdas fundamentales se convierten en membranas, no que la Teoría M sea una teoría de SOLO membranas (aunque en cierto sentido son el objeto fundamental).

Sinceramente, muchos entendemos que, el que las cosas cuadren tan perfectamente (coincidencias como el que las SUGRA sean el límite de acoplo debil) nos indican que estamos por buen camino. Pero eso ya sería meterse en opiniones subjetivas.

Lo que está claro es que, a día de hoy, la Teoría de Cuerdas es la única Teoría que da soluciones a muchos de los escollos de la Física Teórica moderna.

Cuentos Cuánticos

Las cosas cuadran perfectamente siempre y cuando admitamos elementos de los que no tenemos evidencia.

– La teoría no respeta las simetrías espaciotemporales a no ser que se formule en un número de dimensiones mucho mayor que 4. Esto implica que se carga la relatividad especial si no nos vamos a 11 u 11 dimensiones.

– La teoría es inestable y sin fermiones a no ser que se introduzca una nueva simetría que duplica el número de partículas, la supersimetría, y resulta que no hemos visto tal simetría por ningún sitio. Esperamos a que el LHC la encuentre porque de no ser así la teoría de cuerdas tendrá que salir a la palestra y explicar por qué no se ve. Lo malo es que el juego de subir la escala está agotado, es decir, hay poco margen para decir que la supersimetría aparecerá a energías superiores.

– Construimos la teoría con dos ingredientes, las cuerdas están en un espaciotiempo con una determinada geometría (de hecho se fija una métrica en el mismo, aunque se le llame target en vez de espaciotiempo). Y además duplicamos las coordenadas, coordenadas bosónicas y fermiónicas, para ser consistentes con la supersimetría sin la cual la teoría se demoronaría. Y luego nos sorprendemos de que el límite gravitatorio sea supergravedad y se vende como una predicción. ¿No es acaso que no tenemos otra salida por los ingredientes que estamos introduciendo?

Y respecto a que la teoría de cuerdas es la única teorías que da soluciones a muchos de los escollos de la física teórica moderna, ¿Podrías enumerar algún escollo y alguna solución propuesto por la teoría de cuerdas?

Gracias

Fooly_Cooly

Como ejemplo más claro y que más rápido se me viene a la cabeza: La Entropía de Bekenstein

Cuentos Cuánticos

Desgraciadamente ese no sirve, todas las propuestas de gravedad cuántica, y gravedad semiclásica calculan esa entropía y correcciones.

Desde las técnicas de teorías conformes, siendo Carlip el máximo exponente, hasta la denostada loop quantum gravity (que ahora ya no necesita fijar parámetro alguno para recuperar el factor de proporcionalidad). Además todas dan las correcciones logarítmicas con el mismo prefactor. Ahora el problema es por qué esto parece universal y la respuesta está en que los grados de libertad al agujero están mapeados en su horizonte.

Fooly_Cooly

O la correspondencia AdS/CFT, que permite construir teorías de campos en espaciotiempos de Minkowsky de una forma elegante y sorprendentemente poderosa…

Cuentos Cuánticos

La correspondencia AdS/CFT es muy poderosa sí, pero como herramienta matemática. Sus aplicaciones son muchas, pero su idea inicial no la ha conseguido, desgraciadamente nuestro universo no es un Anti-deSitter (constante cosmológica negativa). Están aplicando AdS/CFT a entender la cromodinámica o a entender ciertos aspectos de la superconductividad en materia condensada (aunque no está claro si funciona realmente), pero no dice nada de nuestro universo.

Este es un claro ejemplo de lo que hemos comentado varias veces, la teoría de cuerdas está proporcionando herramientas matemáticas muy potentes a otras ramas, pero eso no implica que teoría de cuerdas resuelva los problemas que originalmente decía que iba a resolver.

Ha sido un gran debate, y como se puede comprobar nadie tiene la razón, es lo bueno de esto, al final siempre decide la naturaleza.  Tendremos que esperar.

Nos seguimos leyendo…