- El Instituto de Física Teórica (IFT UAM-CSIC) y la Universidad de Harvard organizan el congreso científico más grande sobre Swampland hasta el momento.
- El Programa Swampland es fundamental para avanzar en la comprensión de la naturaleza fundamental del universo y la unificación de las cuatro fuerzas fundamentales de la física. Hasta ahora, no se ha encontrado una teoría de gravedad cuántica definitiva, aunque existen varios enfoques, como la teoría de cuerdas.
- Como colofón final del congreso, el prestigioso profesor Cumrun Vafa impartirá una charla de divulgación dirigida a público general titulada ‘Puzzles para desentrañar el universo’.
Madrid, 13 de septiembre de 2023.- El Jardín Botánico de Madrid acoge los días 13, 14 y 15 de septiembre el congreso internacional Swamplandia, que tiene como objetivo explorar el territorio inexplorado en teoría de cuerdas, supergravedad (su aproximación a bajas energías), y su relación con otras disciplinas como amplitudes de scattering, física de partículas, o teoría cuántica de campos y holografía. El Instituto de Física Teórica (IFT UAM-CSIC) lleva varios años consecutivos organizando conferencias de Swampland, siendo ‘Swamplandia’ la edición más grande hasta la fecha, con más de 120 participantes de todo el mundo, incluyendo destacados expertos en el campo. Además, por primera vez, el evento se organiza en conjunto con la Universidad de Harvard.
El paisaje de las teorías cuánticas de gravedad
El término "Swampland" (en español, "ciénaga" o "tierra pantanosa") se utiliza en el contexto de la física teórica para delimitar aquellas condiciones y propiedades teóricas que deben cumplirse para que una teoría sea considerada consistente y válida dentro del marco de la gravedad cuántica y la teoría de cuerdas. La elección de esta metáfora se debe a la idea de que, al igual que uno evitaría caminar por un pantano peligroso debido a los riesgos que implica, los físicos teóricos deben evitar teorías que no cumplan con ciertas condiciones teóricas y físicas para evitar problemas o inconsistencias en sus modelos.
Así, el Swampland se refiere a una serie de restricciones que deben cumplir las teorías para ser viables en el marco de la gravedad cuántica y la teoría de cuerdas. Estas restricciones incluyen propiedades matemáticas específicas, como cotas a las masas o cargas de partículas de la teoría, y conjeturas sobre cuán frecuentemente pueden ocurrir procesos poco comunes, que deben cumplirse en cualquier teoría consistente de gravedad.
En busca de la unificación de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza
El problema de la unificación de las cuatro fuerzas fundamentales de la física es uno de los desafíos más importantes y apasionantes en la física teórica y la cosmología. Consiste en la búsqueda de una teoría unificada que explique y describa todas las fuerzas fundamentales: gravedad, fuerza nuclear fuerte, fuerza nuclear débil y electromagnetismo.
La gravedad se rige por la relatividad general, mientras que las tres fuerzas restantes se describen mediante el modelo estándar de la física de partículas, que se basa en la mecánica cuántica y la teoría cuántica de campos. Estas dos descripciones, aunque exitosas en sus respectivos dominios, no se pueden combinar de manera coherente en una sola teoría unificada.
Miguel Montero, investigador en el IFT y uno de los organizadores del evento Swamplandia, lo explica así: “Como la gravedad es una fuerza tan débil, necesitamos energías muy altas para medirla directamente. La idea del Swampland es que hay condiciones de consistencia matemática muy sutiles y difíciles de medir experimentalmente. Nuestra tarea como teóricos es indicar por dónde deberían comenzar los experimentos”.
La gravedad cuántica es, por tanto, la teoría que unifica mecánica cuántica con la teoría de la relatividad general, explicando cómo se comporta la fuerza gravitatoria a muy altas energías, donde la mecánica cuántica es dominante. La idea clave del Swampland es que los efectos cuánticos de la gravedad también se manifiestan a bajas energías.
El estudio del Swampland puede ayudar a los investigadores a identificar teorías prometedoras que son consistentes con la gravedad cuántica y descartar aquellas que no lo son. Esto es fundamental para avanzar en la comprensión de la naturaleza fundamental del universo y la unificación de las cuatro fuerzas fundamentales de la física.
Cumrun Vafa: ‘Puzzles para desentrañar el universo’
El viernes día 15 a las 18:00 de la tarde, una vez concluidas las conferencias científicas, el destacado Profesor Hollis de Matemáticas y Filosofía Natural en el Departamento de Física de la Universidad de Harvard Cumrun Vafa impartirá una charla de divulgación dirigida a público general titulada ‘Puzzles para desentrañar el universo’. Vafa es uno de los organizadores del congreso Swamplandia y es también uno de los fundadores históricos de este marco teórico.
Concretamente, Vafa es uno de los fundadores de la dualidad en la teoría de cuerdas, una revolución que ha remodelado nuestra comprensión de las leyes fundamentales del universo. Ha descubierto misterios de los agujeros negros utilizando aspectos topológicos de la teoría de cuerdas y es el fundador de la 'F-theory', que es una de las direcciones más prometedoras para conectar las soluciones de la teoría de cuerdas, conocida como el 'paisaje de cuerdas', con la física de partículas.
Sus ideas relacionadas con teorías aparentemente consistentes pero en última instancia inconsistentes de gravedad cuántica, que inició en el proyecto 'Swampland', han ayudado a reducir el vasto paisaje de cuerdas. Actualmente, esta es un área activa de investigación con gran impacto, tanto en Cosmología como en la Fenomenología de partículas.
El IFT
El IFT-UAM/CSIC es un centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, dedicado íntegramente a la investigación en física teórica, con el foco en las cuestiones más fundamentales, desde las partículas elementales hasta la cosmología, pasando por la frontera de la complejidad cuántica. Sus investigadores lideran numerosos proyectos tanto en el ámbito nacional como internacional, apoyados en una intensa actividad de formación de jóvenes investigadores y una original labor de divulgación de la física.
Para más información y entrevistas:
Laura Marcos Mateos
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