¿Ha Descubierto Un Surfista La Teoría De Todo?

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La teoría de todo busca explicar el funcionamiento de cada aspecto del universo. Aprende más sobre la teoría de a. Garrett lisi de todo.

Cuando Albert Einstein publicó su artículo en su teoría de la relatividad especial en 1905, parecía que él había puesto la física de Isaac Newton en su oreja, pero de hecho, usó la física de Isaac Newton como una base sobre la cual podía construir sus propias teorías. El universo es demasiado complejo para que una sola persona lo entienda, por lo que los físicos deben confiar en los hallazgos agregados de sus compañeros para aprender qué es lo que hace que el universo funcione. Esto incluye el modelo estándar de partículas fisicas, una teoría iniciada por Max Planck en 1900, que posiblemente sea una de las teorías más influyentes hasta la fecha.

Si bien muchos han contribuido al estudio de la física, no todas las teorías han resultado ser correctas, ni siquiera útiles. Algunas teorías se reducen, otras se descartan por completo. Muchos investigadores dedican el trabajo de su vida a la búsqueda de teorías que luego se vuelven inexactas. Es con este conocimiento que A. Garrett Lisi presenta su teoría de todo al mundo, su "Teoría de todo excepcionalmente simple".

La física newtoniana describe por qué una bola que rueda finalmente se detiene. La relatividad explica por qué no vuelas directamente desde la Tierra girando hacia el espacio. La mecánica cuántica explica por qué la misma fuerza que te mantiene firmemente plantado en la Tierra no te hace pedazos. El único problema es que ninguna de estas teorías físicas explica completamente todos los aspectos del universo. Es más, aunque sabemos que el universo está influenciado por cuatro fuerzas: gravedad, electromagnetismoy Fuerzas nucleares fuertes y débiles. - No sabemos cómo funciona la gravedad en conjunto con los otros tres. Pero debe haber un hilo común que los une a todos: A teoría de todo.

Los físicos han buscado el hilo que une la relatividad y el modelo estándar de la física de partículas. Si se descubre, se espera que este mismo hilo revele lo que constituye la tela con la que está tejido todo nuestro universo. En la década de 1970, el físico Michio Kaku postuló. teoria de las cuerdas. Esta teoría de todo predice que las cuerdas pequeñas y vibrantes sirven como bloques de construcción de toda la materia, y que sus vibraciones crean las cuatro fuerzas en nuestro universo.

Pero la teoría de Kaku requiere la existencia de 11 dimensiones para funcionar y, hasta el momento, solo conocemos cuatro dimensiones. A pesar del hecho de que no se puede demostrar que sea verdad, la teoría de cuerdas ha dado vida a la teoría de todo, y el mundo de la física ha investigado profundamente la teoría.

Usar aspectos de la física aún no descubiertos para hacer predicciones científicas no es nada nuevo. El hecho de que los científicos aún tengan que encontrar pequeñas cadenas a través de la observación científica no descarta la teoría de las cuerdas. Y la relatividad especial de Einstein predijo matemáticamente la existencia de agujeros negros, mucho antes de que se hubiera observado alguna evidencia de ellos.

Mientras que la academia ha continuado su investigación sobre las predicciones de la teoría de cuerdas, A. Garrett Lisi - un Ph.D. En física - ha vivido en el exilio autoimpuesto de su campo. Pasó sus veranos surfeando en Hawaii e invirtiendo snowboard en California. Tal vez mientras disfrutaba de la nieve y el mar, encontró inspiración para lo que probará ser la teoría de todo.

Lea la página siguiente para descubrir la hermosa forma que es la base de la idea de Lisi.

La forma de todo

El grupo E8 Lie, un objeto perfectamente simétrico de 248 dimensiones y posiblemente la estructura que subyace a todo en nuestro universo.

El grupo E8 Lie, un objeto perfectamente simétrico de 248 dimensiones y posiblemente la estructura que subyace a todo en nuestro universo.

Las matemáticas son el lenguaje del universo. Absolutamente todo, desde un accidente de avión hasta el pigmento de la piel y la forma de una esfera, todo puede expresarse mediante ecuaciones matemáticas. Este último ejemplo es muy importante para la búsqueda de la teoría de todo por parte de Lisi. Al usar una descripción de un objeto geométrico simétrico, Lisi pudo haber descubierto la relación entre el modelo estándar de la física de partículas y la relatividad.

En el siglo XIX, el matemático. Sophus Lie creó fórmulas algebraicas para describir la forma de objetos simétricos. Estos se llaman Campos de mentira. Su trabajo fue construido por sucesivos matemáticos, y en la década de 1890, Wilhelm Killing encontró un conjunto de campos de Lie que describían tal vez la forma más compleja de nuestro universo, el Grupo E8. El grupo E8, un objeto simétrico de 248 dimensiones interrelacionado, es extremadamente complejo.

Este objeto denso es tan complejo, de hecho, que fue trazado por computadora por primera vez en 2007. Tomó un equipo de 18 matemáticos: el Proyecto Atlas de Grupos de Lie en el Instituto Americano de Matemáticas - cuatro años para calcular y trazar la fórmula para E8. El grupo pasó dos años en los cálculos y dos más dedicados a averiguar cómo calcular la forma en las computadoras disponibles en la actualidad.

En última instancia, el proyecto Atlas dividió los cálculos del E8 en secciones y los asignó a diferentes computadoras. Tomaron las respuestas incompletas de cada sección y las juntaron en el Supercomputadora de salvia, que tardó 77 horas en completar la tarea. Este no es un comentario sobre la capacidad de Sage: si la fórmula E8 y la respuesta resultante estuvieran escritas en letra pequeña en papel, el papel cubriría un área de 7 millas cuadradas.

Si bien el proyecto Atlas fue el primero en representar realmente el E8, los matemáticos han sabido de la existencia de la forma simétrica durante años. Así también, tienen los físicos.Algunos incluso se han acercado al E8 como una posible teoría de todo, pero ninguno se ha acercado tanto como Lisi.

Entonces, ¿cómo puede una forma simétrica ser la clave del universo? Primero recuerde que una forma geométrica no es más que la representación gráfica de fórmulas matemáticas. Esto es válido para un rombo que construyas en la clase de matemáticas de la escuela secundaria o un racquetball. Es un patrón que se expresa en matemáticas y forma una forma cuando se traza. En este sentido, el E8 podría ser el marco en el que todo, todas las fuerzas y partículas, encajen en nuestro universo.

¿Confuso? Considérate parte del club. Garrett Lisi, E8 y la teoría de todo es un tema bastante embriagador. Pero Lisi en realidad usó matemática relativamente básica para usar E8 como la clave posible para la teoría de todo. Lea la siguiente página para averiguar cómo.

¿Podría E8 ser la teoría de todo?

¿Ha descubierto un surfista la teoría de todo?: descubierto

Lisi no es el primer físico en mirar al E8, un objeto simétrico interrelacionado de 248 dimensiones, como la clave posible para la teoría de todo. Pero ha ideado un método inteligente que puede superar el complicado problema de agregar gravedad a la mezcla. Antes de su intento, los físicos generalmente sostenían que la gravedad no podía expresarse matemáticamente de la misma manera que el electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuertes y débiles. Es algo así como combinar párrafos de chino mandarín y español e intentar traducir el documento resultante al inglés usando solo un diccionario inglés-español.

Pero Lisi había oído hablar de una forma matemática de expresar la gravedad descubierta en 1977, llamada Gravedad MacDowell-Mansouri. Utilizó este método para agregar un apéndice inglés-mandarín al diccionario. Usando esta expresión, Lisi puede usar expresiones matemáticas para conectar la gravedad al E8, junto con el electromagnetismo y las fuerzas nucleares débiles y fuertes.

Las cuatro fuerzas en el universo crean un efecto distinto en todas las formas subatómicas más básicas de la materia, llamadas partículas elementales. Cuando estas partículas interactúan con los portadores de fuerza (llamados bosones), se convierten en partículas diferentes. Por ejemplo, cuando una de las partículas cuánticas más básicas - la lepton - Se encuentra con un bosón de fuerza débil, se convierte en un neutrino. Un leptón interactuando con un fotón (un bosón que lleva una carga electromagnética) se convierte en un electrón. Entonces, mientras que hay un número limitado de las partículas más básicas, cuando se encuentran con las diferentes fuerzas, cambian para convertirse en otras partículas distintas. Lo que es más, para cada partícula, hay un anti-partícula igualmente distinto, por ejemplo, un anti-quark o anti-neutrino. En total, forman las partículas elementales, y hay 28 de ellas.

Cada una de estas distintas partículas elementales tiene ocho números cuánticos asignados, según las cargas que tiene cada partícula. Esto lleva el número de partículas distintas a 224. Estos números ayudaron a Lisi a hacer que las partículas encajaran en el modelo E8. Si bien el E8 se expresa como un objeto de 248 dimensiones de una manera, también puede expresarse como un objeto de ocho dimensiones con 248 simetrías. Lisi usó E8 dentro de ocho dimensiones para sus cálculos. Para los 24 lugares restantes sin llenar por distintas partículas conocidas, Lisi usó partículas teóricas que aún no se han observado.

Eche otro vistazo a E8 y observe cómo se irradian las líneas desde cada punto:

Lisi asignó cada uno de estos 248 puntos a una partícula, utilizando los ocho números basados ​​en sus cargas como coordenadas dentro de las ocho dimensiones. Lo que descubrió fue que, al igual que las simetrías en el grupo E8, las partículas cuánticas comparten la misma relación dentro del objeto simétrico. Tiene la esperanza de haber descubierto una manera de descifrar la teoría de todo, porque cuando giró el E8 lleno de partículas cuánticas influenciadas por la fuerza (incluida la gravedad), encontró patrones emergentes entre las partículas y las fuerzas: fotones que interactúan con leptones., por ejemplo, crearon electrones. Las conexiones que se muestran dentro de los puntos en el E8 coinciden con las conexiones reales y conocidas entre las partículas en nuestro mundo físico.

Si se demuestra que el método de Lisi es correcto, la evaluación del E8 podría mostrar a los físicos cómo la gravedad a escala macro interactúa con las otras tres fuerzas altamente localizadas.

Pero, ¿realmente funciona, y cómo puede un objeto de 248 dimensiones ser la teoría de todo? Lea la página siguiente para descubrir lo que dicen algunos críticos sobre la idea de Lisi.

Crítica de la teoría de Lisi

Los técnicos trabajan en un imán de solenoide para su uso en el acelerador de partículas en el laboratorio CERN en Suiza. Este acelerador podría probar la existencia de algunas de las partículas teóricas que Lisi usó en su modelo E8.

Los técnicos trabajan en un imán de solenoide para su uso en el acelerador de partículas en el laboratorio CERN en Suiza. Este acelerador podría probar la existencia de algunas de las partículas teóricas que Lisi usó en su modelo E8.

La teoría de Lisi de que E8 podría ser la respuesta a cómo la gravedad y las otras fuerzas trabajan juntas tiene algunos problemas. El propio Lisi explica que está en la etapa más infantil. "Soy el primero en admitir que es una posibilidad remota", le dice Lisi a la revista New Scientist.

Una de las hipótesis clave que puede probar o refutar la teoría de Lisi de todo podría ser confirmada para 2008. Al igual que la teoría de cuerdas de Kaku, el método de Lisi predice y requiere la existencia de materia no descubierta actualmente. Él ha usado partículas teóricas para llenar los huecos que quedaron después de usar todas las partículas elementales. Es posible que la existencia de estas partículas pueda detectarse cuando el Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más poderoso del mundo, se complete y se ponga en uso en el CERN, un laboratorio de física de partículas en Suiza. La existencia de estas partículas ayudaría mucho a mostrar que la idea de Lisi puede ser la que señale el camino hacia la teoría de todo.

Pero hay otros problemas más complicados con el uso del E8 como base para la teoría de todo.Algunos físicos descartan totalmente el método de Lisi, simplemente porque usó una expresión de gravedad en los mismos términos que el electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuertes y débiles. Las leyes de la física establecen que, dado que funciona en una macro o escala cósmica, la gravedad simplemente no existe de la manera en que lo hacen las otras tres fuerzas, ya que funcionan en una escala mucho más pequeña. Estos científicos insisten en que la gravedad no es capaz de expresarse de la misma manera que las otras tres fuerzas. Este ha sido el punto de conflicto para muchos físicos en busca de la teoría de todo, y algunos encuentran dudoso que Lisi haya sido capaz de fusionar con precisión la gravedad y los otros tres a un nivel matemático.

Lisi también ha sido criticada por agregar valores que, hasta este momento, no se han podido agregar, específicamente fermiones y bosones. Fermiones son partículas que no giran en enteros enteros (los suyos se expresan en fracciones, como 3/2), y los bosones, las partículas portadoras de fuerza, tienen giros en números enteros, como 1 o 2. Al agregar estos Dos partículas juntas, Lisi ha atraído la ira de algunos de sus colegas físicos. Un astrofísico que escribió sobre el descubrimiento de Lisi dijo que agregar bosones y fermiones no es como agregar manzanas y naranjas, sino más bien agregar una manzana y un rayo [fuente: Sigurdsson].

Eso no significa que la idea de Lisi para superar la naturaleza dispar de la gravedad y las otras fuerzas esté equivocada. Es importante recordar que Lisi no es el primero en tratar de usar E8 como una forma de ver cómo interactúan las fuerzas y partículas en nuestro universo. Pero él puede ser la persona que ha llegado a una manera inteligente en la que nadie más ha pensado, y descubrió el primer vistazo a la función básica del universo. Pero, ¿cómo puede un objeto simétrico ser la teoría de todo?

El propio Lisi no se ocupa de esto. Si su idea resulta correcta, podría ser que la estructura del E8 proporcione el marco infinitamente pequeño e inobservable para toda la materia y las fuerzas en el universo. También es posible que el E8 sea una imagen de cómo se ve nuestro universo en su conjunto. Pero antes de investigar qué representa el E8, primero se debe probar que el E8 es realmente lo que Lisi sospecha que podría ser.

Para obtener más información sobre la física y temas relacionados, visite la página siguiente.


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