Teoria de cordes

La teoria de cordes és una proposta de descripció quàntica unificada de totes les interaccions, incloent-hi la gravetat, que considera que els constituents fonamentals de la matèria no són partícules puntuals sinó objectes unidimensionals (cordes).^[1]

La idea bàsica és que els components fonamentals del món físic són cordes d'una longitud de l'ordre de la longitud de Planck (10^-35 m) que vibren a freqüències de ressonància. La tensió que haurien de tenir aquestes cordes (8,9·10⁴² N) és al voltant de 10⁴¹ vegades la tensió d'una corda de piano habitual (735 N)^{[cal citació]}. Per exemple, la teoria prediu que el gravitó (la proposada partícula transmissora de la força gravitacional) és una corda amb amplitud zero. Una altra idea clau proporcionada per la teoria és que no hi ha cap diferència perceptible entre cordes que es caragolen al voltant de dimensions més petites que les seves i les que es mouen en dimensions més grans (és a dir, els efectes en una dimensió de magnitud R igualen els de magnitud 1/R).

La teoria de supercordes és una versió de la teoria de cordes estàndard que inclou els fermions (cosa que l'estàndard no feia) i incorpora la supersimetria (una simetria de les partícules fonamentals que relaciona bosons i fermions). Un aspecte destacable d'aquesta versió és que, per tal que la descripció de la natura sigui consistent, es necessita que l'espaitemps tingui 10 dimensions, en lloc de les 4 dimensions observades (tres d'espacials i una de temporal). Hom generalment suposa que, de les 10 dimensions, n'hi ha 6 que es troben caragolades (compactificades) en escales properes a la longitud de Planck, i per aquest motiu no es poden percebre.

Aquesta teoria o, més ben dit, teories (vegeu més endavant), és una solució possible al problema de la gravetat quàntica (és a dir, una descripció quàntica de la gravetat) i, a més de la gravetat, pot descriure de manera natural les altres forces de la natura (força electrofeble i força forta). Les teories de supercordes inclouen els fermions i incorporen la supersimetria. No se sap encara si la teoria és capaç de descriure un univers amb la quantitat precisa de forces i matèria que observem, ni quanta llibertat la teoria dona per escollir aquests detalls. La teoria de cordes (i menys les seves ampliacions, com la teoria M) encara no ha fet prediccions falsables que permetin comprovar-la experimentalment, encara que alguns aspectes especials de la teoria són accessibles a observacions i experiments.