BIOGRAFIA

Edward Witten nació en Baltimore (Maryland) el 26 de agosto de 1951. Hijo de Louis Witten, físico especializado en la gravitación y la relatividad general, y Lorena W. Witten, licenciada en historia en la universidad de Brandeis. Witten se doctoro en física en la universidad de Princeton en 1976. Luego trabajo en la universidad de Harvard para la Harvard Society of Fellows como Junior Fellow y en Princeton como profesor. Actualmente es profesor de física matemática en el institutode estudios avanzados de Princeton. Se casó con Chiara Nappi, profesora de física en la universidad de Princeton.

Su trabajo combina la física profunda con las matemáticas modernas. Sus trabajos principales han sido, la teoría cuántica decampos y la teoría de cuerdas. Witten ha sido el primer físico en ganar la Medalla Fields. Un ejemplo de su impacto en las

matemáticas puras lo ofrecen sus trabajos para entender la polinómica de Jones por medio la teoría de Chern-Simons.

TEORIA M

En física, la Teoría-M (a veces denominada Teoría-U) es la proposición de una “Teoría universal” que junta las cinco teorías de las Supercuerdas. Basada en los trabajos de varios científicos teóricos,  Edward Witten, , sugirió la existencia de las Supercuerdas en una conferencia en la Universidad del Sur de California en 1995, usando a la Teoría-M para explicar un número de dualidades previamente observadas, dando lugar a una nueva investigación,  segunda revolución de supercuerdas.

Se identifican 11 dimensiones, donde la supergravedad interactúa entre membranas de 2 a 5 dimensiones. Esto aprobaría la existencia de infinitos Universos paralelos.. Esto explicaría la debilidad de la gravedad, pues la partícula del gravitón sería la única que podría pasar por todas las membranas, perdiendo su fuerza.

A comienzos de los años 1990, se demostró que las varias teorías de las Supercuerdas estaban relacionadas por dualidades, que permitían relacionar la descripción de un objeto en una teoría de supercuerdas. Estas relaciones implican que cada una es un diferente aspecto de una sola teoría, llamada “Teoría-M”

La Teoría-M no está completa.. Witten había sugerido que una fórmula general de la teoría-M probablemente requeriría del desarrollo de un nuevo lenguaje matemático. Algunos científicos han cuestionado los éxitos tangibles de la Teoría-M dado su estado incompleto y su poder limitado de predicción incluso después de años de intensas investigaciones.

INTRODUCCION

Se creía antes de 1995 que había cinco teorías de supercuerda consistentes. Algunas de estas teorías de cuerdas están relacionadas entre sí. En 1990,  descubrieron que algunas de estas relaciones eran tan fuertes que se podían usar como su identificación.

. La Teoría de cuerda Tipo IIA y la de Tipo IIB están conectadas por dualidad-T; significa que esencialmente la descripción de la Teoría de cuerda Tipo IIA de un círculo de radio R es exactamente el mismo en la descripción del IIB de círculo de radio 1/R, que son distancias en unidades Planck.

Este es un resultado muy profundo. Primero, la identificación no es verdaderamente clásica. Segundo, al podemos unir los círculos en varias formas, se puede notar que cualquier espacio descrito por la Teoría de cuerda IIA también puede ser vista como un espacio diferente al descrito por la Teoría IIB. Esto significa que podemos identificar la Teoría IIA con la Teoría IIB: cualquier objeto que puede ser descrito por la Teoría IIA tiene una descripción equivalente, aunque aparentemente diferente, en términos de la Teoría IIB. Esto sugiere que tanto la Teoría IIA como la Teoría IIB, son aspectos de una misma teoría.

CARACTERISTICAS DE LA TEORIA M

La teoría M contiene mucho más que cuerdas. Contiene tanto objetos de mayor como menor dimensionalidad. Estos objetos son llamados P-branas donde P denota su dimensionalidad  o D-branas(si son cuerdas abiertas). Objetos de mayores dimensiones siempre estuvieron presentes en la teoría de las cuerdas pero nunca pudieron ser estudiados antes de la Segunda Revolución de las Supercuerdas debido a su naturaleza no-perturbativa. Incluso se ha sugerido que el Big bang fue producido por la colisión de dos de estas membranas, brotando nuestro Universo.

OBJETIVOS DE LA TEORIA M

La teoría M concibe una jerarquía de esferas y membranas sin fin pero con un orden subyacente. Para esta hipótesis, llamada "orden holográfico", definirá entre otros, el dinamismo y/o relaciones dentro del sistema.

SUPERSIMETRIA

En la física de partículas, la supersimetría es una simetría hipotética o suposición que podría relacionar las propiedades de los bosones y los fermiones. La supersimetría también es conocida por el acrónimo inglés SUSY.

Aunque todavía no se ha demostrdo experimentalmente que la supersimetría sea una simetría de la naturaleza,  sin embargo, la supersimetría puede resolver diversos problemas teóricos como el problema de la jerarquía además de ofrecer posibles candidatos candidatos para explicar la materia oscura.

La supersimetría es parte fundamental de muchos modelos teóricos, entre ellos la teoría de supercuerdas, que generaliza a la teoría de cuerdas.

INTRODUCCION

 Zoo de partículas en la supersimetría.

Según el modelo de norma de la física de partículas, la materia está formada por fermiones (a su vez divididos en quarksy ), mientras que las partículas que transmiten las interacciones fundamentales de la naturaleza (interacción electromagnética, interacción nuclear fuerte e interacción nuclear débil) son bosones. La supersimetría extiende el número de partículas del SM de forma que a cada partícula le corresponde una compañera supersimétrica denominada super compañera. Así, cada bosón tiene una súper compañera fermión y viceversa. Las súper compañeras de los fermiones son, así, el electrón tiene como súper compañera el selectrón, y los quarks, los squarks. Las súper compañeras de los bosones son fermiones con nombres que terminan en -ino, así la del fotón es el fotino y la del gravitón, el gravitino. La extensión mínima de la supersimetría, se conoce como MSSM (del inglés: Minimal Supersymmetric Standard Model).

Debido a las compañeras supersimétricas aún no han podido ser creadas en el laboratorio, sus masas deben ser mucho mayores que de las partículas originales. Esto implica que la supersimetría, de ser cierta, está rota por algún mecanismo. La especificación de dicho mecanismo da lugar a diversas simplificaciones del MSSM.

Algunas partículas supersimétricas, como el neutralino, podrían explicar el problema de la materia oscura del universo.

Gracias al gran potencial de poder explicar muchas preguntas de la Física de Partículas y de la Astrofísica, la teoría de la supersimetría posee una gran popularidad, principalmente en la Física Teórica. La mayoría de las teorías científicas populares, la Teoría de la gran unificación y de la Teoría de supercuerdas, son supersimetricas. Sin embargo hasta ahora no se ha podido demostrar experimentalmente que la supersimetría existe realmente en la naturaleza.

MODELO DE WESS-ZUMINO Y MSSM

El primer modelo en la física de partículas fue presentado en el año 1973 por Julius Wess y Bruno Zumino. El  Modelo de Wess-Zumino, no es un modelo de la naturaleza, sino, un modelo mínimo supersimétrico con solo un Fermión y su super compañero Boson. A pesar de que el modelo de Wess-Zumino no representa un modelo físico real, sirve de modelo ejemplo para mostrar ciertos aspectos de los modelos físicos supersimétricos. El primer modelo supersimétrico compatible con el modelo estándar de la física de partículas llamado Modelo Mínimo Estándar Supersimétrico (MSSM), fue enunciado en el año 1981 por Howard Georgi y Savas Dimopoulos. Según el MSSM, las masas de los súper compañeros se podrán observar en la región entre 100 GeV hasta 1 TeV mediante el acelerador de partículas conocido como "gran colisionador de hadrones" (en inglés, Large Hadron Collider, LHC), terminado de construir en el año 2008. Los científicos esperan poder demostrar mediante el LHC la existencia de los súper compañeros de las partículas elementales ya conocidas.

SUPERSIMETRIA Y LHC

Convergencia de las tres fuerzas. Se marca la energía máxima del LHC.

Recientes mediciones sobre las colisiones en el LHC no han dado pistas sobre la existencia de las súper compañeras por la supersimetría lo que resulta ser un gran golpe a la teoría, ya que aunque no la descarte por completo representa en gran medida modelos como el anteriormente citado (Wess-Zumino) ya que en los rangos energéticos propuestos no se ha encontrado nada aún, aunque cabe esperanza puesto que no son datos definitivos pero si con altas probabilidades de existencia.