Teoria 2-T

La Teoria 2-T, també coneguda com Teoria S-2T holográfica (11+2), és una teoria quàntica de la gravetat introduïda per Itzhak Bars,^[1]^[2]^[3] que sugerix que l'espai-temps té dos dimensions temporals (vore dimensions de temps múltiples). Està inspirat en l'estructura supersimétrica ampliada de la Teoria M (vore també Teoria F). Descriure les 11 dimensions de la Teoria M en el llenguage de la física bitemporal requeriria afegir una dimensió temporal i una atra espacial, donant a la naturalea 11 dimensions espacials i dos temporals. La versió de la Teoria 2-T de Bars tindria un total de 13 dimensions.

La Teoria 2-T sugerix que la física en un espai-temps 3+1 (3D espacials i 1D temporal), corresponent al model estàndar, és equivalent a una física en un espai-temps 4+2 (4D espacials i 2D temporals) en la que s'ha fixat certa simetria gauge sobre 1+1 dimensions. La presència d'este espai-temps 4+2 es pot percebre en el nostre món de 3+1 dimensions gràcies a les simetria que s'establixen en esta teoria i que apareixen com a simetria amagades en el nostre univers. La Teoria 2-T està basat en el grup simpléctico Sp(2,R), la qual garantisa la noció de causalitat i l'unitariedad en totes les possibles “ombres” 3+1. Una d'esta ombres sembla coincidir en el Model Estàndar.

Panorama general

Image ilustrativa de com un mateix objecte pot proyectar ombres diferents en les parets, com a analogia a la Teoria 2-T d'Itzhak Bars

En la física clàssica, una partícula en moviment es descriu completament pel seu moment (és dir, la seua massa per la seua velocitat) i la seua posició. Pero la física quàntica implica que és impossible conéixer en precisió estes dos propietats al mateix temps. La teoria 2-T altera les lleis que descriuen el moviment inclús encara més, ya que postula que la posició i el moment no són distinguibles en un moment de temps donat. Tècnicament, poden relacionar-se matemàticament per mig d'una simetria, lo que significa que intercanviar posició per moment manté sense canvis la física subjacent. Es podria dir que el temps no seria la llínea que unix el passat en el futur, sino que en realitat és una curva dins d'un espai-temps de sis dimensions, 4 espacials i 2 temporals.

Per a reproduir les equacions que descriuen el món en precisió, la teoria 2-T també necessita una dimensió adicional de l'espai, donant un total de quatre dimensions espacials. Les matemàtiques en quatre dimensions espacials i dos temporals reproduïxen les equacions del model estàndar. El nostre univers de quatre dimensions (3+1) es pot entendre com una "ombra" d'un espai-temps de sis dimensions (4+2). El nostre univers és com un "mur" tetradimensional que mostra ombres dels objectes en una "sala" hexadimensional.

Podem imaginar-ho en la següent analogia: si coloquem un objecte en una caixa en el que existixen vàries fonts lluminoses, l'objecte proyecta ombres de diferent forma sobre les diferents parets. Si solament observàrem les diferents ombres, podríem interpretar-ho com a objectes completament diferents. Podríem no percebre que provenen d'un objecte comú. De la mateixa forma, un espai-temps de 4+2 dimensions, com el que propon la teoria 2-T de Bars, generaria una gran varietat de “ombres” en un únic temps, que corresponen a diferents espai-temps de 3+1 dimensions, cada u en “el seu propi” temps.

Èxits

Nosatres no podem observar directament esta física, ya que estem restringits a 1 temps i 3 dimensions espacials. No obstant, sí podem extraure conseqüències de l'existència de la física 2-T a partir d'una observació detallada de les ombres. Si analisem el sistema més simple possible en física 2-T, és dir, un espai-temps pla en 6 dimensions a on la física és invariante front al canvi de posicions i moments de les partícules que es mouen en dit espai, les propietats, lleis i simetria que s'extrauen com "ombres" que es proyecten en el nostre univers tetradimensional són, entre unes atres, les següents:

Equació de Dirac i equació de Schrödinger, és dir, la mecànica quàntica.
Existència de partícules sense massa, per eixemple fotons.
Partícules en un espai-temps cosmológico, els que es diuen models cosmológicos de Friedmann-Robertson-Walker.
L'àtom d'hidrogen: els electrons s'organisen al voltant del núcleu en diferents orbitales identificats per números quàntics (n = cridat principal, nos medix l'energia del orbital, i l = cridat angular, nos medix com trencada l'electró al voltant del núcleu; hi ha orbitales diferents (ej.: 2s i 2p) que poden presentar la mateixa energia, en tindre el mateix valor de n = 2; açò és absolutament sorprenent perque segons la nostra experiència una partícula no té la mateixa energia si està rotando o no (per a una mateixa energia radial); no obstant, és lo que nos diu la quàntica i lo que confirma l'experiència, pero no tenim moltes explicacions de per qué ocorre aixina; no obstant, si s'estudia l'ombra de la física 2-T a la nostra física 1-T que dona lloc a l'àtom d'hidrogen, s'obté que hi ha una simetria no evident que explica este fenomen, precisament pel fet de que, en la física 2-T, moments i posicions són intercanviables.
l'invarianza de Runge-Lenz en les òrbites planetàries en mecànica celest clàssiques pot tindre el seu orige en la invarianza a rotacions en la teoria 2-T.

Atres èxits de la teoria són:

Elimina una partícula no desijada que s'extrau de la Cromodinámica Quàntica, l'axión, que sorgix per la conservació de les simetria CP per la força forta (esta simetria és violada per la força dèbil). La física 2-T elimina esta espècie d'anomalia original del model estàndar sense la necessitat de considerar el axión i explica possiblement perque no s'ha trobat esta partícula despuix de molts anys de busca.
La física 2-T, més simètrica, pot ajudar a formular una versió clara i completa de la Teoria M, alguna cosa que no s'ha conseguit encara a pesar dels múltiples esforços.

Vore també

Bibliografia

↑ I. Bars (2006). "The Standard Model of Particles and Forces in the Framework of 2T-physics" Phys. Rev. D74, artícul Arxiv [1]
↑ I. Bars i Shih-Hung Chen (2009). "Geometry and Symmetry Structures in 2T Gravity" , artícul Arxiv [2]
↑ I. Bars i J. Terning (2010). “Extra Dimension in Space and Clave”, Multiversal Journeys, Ed. Farzad Nekoogar, 217 pp

Referències

Este artícul conté una traducció derivada de «Teoría 2-T» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] I. Bars (2006). "The Standard Model of Particles and Forces in the Framework of 2T-physics" Phys. Rev. D74, artícul Arxiv [1]

[2] I. Bars i Shih-Hung Chen (2009). "Geometry and Symmetry Structures in 2T Gravity" , artícul Arxiv [2]

[3] I. Bars i J. Terning (2010). “Extra Dimension in Space and Clave”, Multiversal Journeys, Ed. Farzad Nekoogar, 217 pp

[1]

[2]

[3]