El universo elegante (74 page)

Espuma.
Véase
espuma del espacio-tiempo
.

Espuma cuántica.
Véase
espuma del espacio-tiempo
.

Espuma del espacio-tiempo.
Aspecto espumoso, retorcido y tumultuoso de la estructura del
espacio-tiempo
a escalas
ultramicroscópicas
, de acuerdo con la perspectiva convencional de las partículas puntuales. Una razón esencial anterior a la teoría de cuerdas para la incompatibilidad de la
mecánica cuántica
y la
relatividad general
anterior a la
teoría de cuerdas
.

Estados BPS.
Configuraciones dentro de una teoría
supersimétrica
cuyas propiedades se pueden determinar de manera exacta mediante argumentos basados en la
simetría
.

F
amilias.
Clasificación de las partículas de la materia en tres grupos, de tal manera que cada uno de estos grupos se denomina familia. Las partículas de cada familia sucesiva difieren de las de la anterior en que son más pesadas, pero llevan las mismas
cargas de fuerza
eléctricas y nucleares.

Fase.
Cuando se utiliza en referencia a la materia, este término alude a sus estados posibles: fase sólida, fase líquida, fase gaseosa. De una manera más general, se refiere a las posibles descripciones de un sistema físico a medida que varían las características de las cuales depende ese sistema (temperatura, valores de la
constante de acoplamiento de cuerdas
, forma del
espacio-tiempo
, etc).

Fermión.
Partícula, o patrón de vibración de
cuerda
, con un
espín
igual a la mitad de un número entero impar; es el caso típico de partícula de materia.

Fluctuación cuántica.
Comportamiento turbulento de un sistema a escalas microscópicas debido al
principio de incertidumbre
.

Fotón.
Paquete mínimo del
campo de fuerza electromagnética
; partícula mensajera de la
fuerza electromagnética
; paquete mínimo de luz.

Frecuencia.
El número de los ciclos de onda completos que realiza una onda cada segundo.

Fuertemente acoplada.
Se dice de la teoría cuya
constante de acoplamiento de cuerdas
es mayor que 1.

Fuerza débil, Fuerza nuclear débil.
Una de las cuatro fuerzas fundamentales, conocida sobre todo por mediar en la desintegración radioactiva.

Fuerza electromagnética.
Una de las cuatro fuerzas fundamentales: es una unión de las fuerzas eléctricas y magnéticas.

Fuerza fuerte, fuerza nuclear fuerte.
La más fuerte o intensa de las cuatro fuerzas fundamentales. Es la responsable de mantener los
quarks
encerrados dentro de los
protones
y los
neutrones
, y de mantener a los protones y los neutrones apiñados en el interior de los núcleos de los átomos.

Fuerza gravitatoria.
La más débil de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Fue descrita por la teoría universal de la gravedad de Newton, y posteriormente por la
relatividad general
de Einstein.

Función de onda.
Ondas de probabilidad en las que se basa la
mecánica cuántica
.

G
eometría cuántica.
Modificación de la
geometría de Riemann
necesaria para describir con exactitud las propiedades físicas del espacio a escalas ultramicroscópicas, en las que los efectos cuánticos se vuelven importantes.

Geometría Riemanniana.
Marco matemático para describir formas curvas de cualquier dimensión. Desempeña un papel central en la descripción de Einstein del
espacio-tiempo
en la
relatividad general
.

Gluón.
Paquete mínimo del
campo de la fuerza nuclear fuerte; partícula mensajera
de la fuerza nuclear fuerte.

Gran unificación.
Conjunto de las teorías que fusionan las tres fuerzas no gravitatorias en un único marco teórico.

Gravedad cuántica.
Teoría que fusiona con éxito la
mecánica cuántica
y la
relatividad general
, incluyendo posiblemente modificaciones de una de ellas o de ambas. La
teoría de cuerdas
es un ejemplo de teoría de la gravedad cuántica.

Gravitón.
Paquete mínimo del
campo de fuerza gravitatoria; partícula mensajera
de la fuerza de gravedad.

H
orizonte de sucesos.
Superficie de ida sin retorno de un
agujero negro
; una vez que se atraviesa, las leyes de la gravedad garantizan que no hay retorno, ya que no se puede escapar de la poderosa atracción gravitatoria del agujero negro.

I
nflación, Cosmología inflacionaria.
Modificación en el planteamiento de los primeros momentos de la cosmología estándar del
big bang
según la cual el universo experimenta un breve y repentino momento de enorme expansión.

Infinitudes.
Típica respuesta absurda que aparece en aquellos cálculos en los que participan la
relatividad general
y la
mecánica cuántica
en un marco de partículas puntuales.

K
elvin.
Escala de temperaturas en la que éstas se registran tomando como referencia el
cero absoluto
.

L
ámina universal.
Superficie bidimensional que es barrida por una
cuerda
cuando ésta se mueve.

Leyes del movimiento de Newton.
Leyes que describen el movimiento de los cuerpos, basándose en la concepción de un espacio y un tiempo absolutos e inmutables; estas leyes mantuvieron su predominio hasta que Einstein descubrió la
relatividad especial
.

Liso, Espacio liso.
Región del espacio en la cual la estructura del mismo es plana o está suavemente curvada, sin pinzamientos, ni rupturas, ni arrugas o pliegues de ninguna clase.

Longitud de onda.
Distancia entre picos o senos sucesivos de una onda.

Longitud de Planck.
Alrededor de 10
^–33
centímetros. La escala por debajo de la cual las
fluctuaciones cuánticas
se harían enormes en la estructura del
espacio-tiempo
El tamaño de la típica
cuerda
según la
teoría de cuerdas
.

M
acroscópico.
Se refiere a escalas que se encuentran habitualmente en la vida cotidiana, y otras aún mayores; en pocas palabras, es lo contrario de microscópico.

Masa de Planck.
Alrededor de diez trillones de veces la masa de un
protón
; aproximadamente una cienmilésima de gramo; más o menos la masa de una pequeña mota de polvo. Según la
teoría de cuerdas
, la típica masa equivalente de una
cuerda
que vibra.

Mecánica cuántica.
Marco de leyes que gobiernan el universo y cuyos sorprendentes fenómenos, tales como la
incertidumbre
, las
fluctuaciones cuánticas
, y la
dualidad onda-partícula
se hacen más evidentes con las escalas microscópicas de los átomos y las partículas subnucleares.

Modelo estándar de la cosmología.
Teoría del
big bang
junto con un modo de comprender las tres fuerzas no gravitatorias tal como se definen en el
modelo estándar de la física de partículas
.

Modelo estándar de la física de partículas, Modelo estándar, Teoría estándar.
Una teoría que ha tenido enorme éxito, referente a las tres fuerzas no gravitatorias y su acción sobre la materia. De hecho, es la unión de la
cromodinámica cuántica
y de la
teoría electro débil
.

Modelo estándar supersimétrico.
Generalización del
modelo estándar de la física de partículas
para incluir la
supersimetría
Este modelo trae consigo una duplicación de las clases de partículas elementales conocidas.

Modo de enrollamiento.
Configuración de una
cuerda
que se enrolla alrededor de una
dimensión
circular del espacio.

Modo de una cuerda.
Una configuración posible
(Patrón vibratorio, configuración de enrollamiento
) que puede adoptar una
cuerda
.

Modo vibratorio.
Véase
patrón vibratorio
.

Multiverso.
Ampliación hipotética del cosmos en la que nuestro universo no es sino uno más de un enorme número de universos separados y distintos.

N
eutrino.
Partícula eléctricamente neutra, sometida solamente a la
fuerza nuclear débil
.

Neutrón.
Partícula eléctricamente neutra, que se encuentra sobre todo en el núcleo de un
átomo
y está formada por tres
quarks
(dos quarks-abajo y un quark-arriba).

No perturbativa.
Característica de una teoría cuya validez no depende de cálculos aproximados en el marco de la teoría de las perturbaciones; característica de exactitud de una teoría.

Núcleo.
Parte central de un
átomo
, formada por
protones
y
neutrones
.

Número de enrollamiento.
Número de veces que una
cuerda
envuelve una dimensión circular del espacio enrollándose en torno a ella.

Número de vibración.
Número entero que describe la energía en el movimiento
vibratoriamente uniforme
de una
cuerda
; la energía de su movimiento global como opuesto al asociado con cambios en su forma.

O
bservador.
Persona idealizada o componente del instrumental, a menudo hipotética, que mide propiedades importantes de un sistema físico.

Onda electromagnética.
Perturbación similar a una onda que se produce en un
campo electromagnético
; todas las ondas de este tipo se desplazan a la velocidad de la luz. Ejemplos de estas ondas son la luz visible, los rayos X, las microondas, y la radiación infrarroja.

P
artícula mensajera.
Paquete mínimo de un
campo de fuerza
; es la transportadora
microscópica
de una fuerza.

Partículas virtuales.
Partículas que surgen momentáneamente del vacío; existen gracias a una energía prestada, coherente con el
principio de incertidumbre
, y se extinguen rápidamente, devolviendo así la energía prestada.

Patrón de interferencia.
Patrón de onda que se forma a partir de la superposición y la mezcla de ondas emitidas desde distintos lugares.

Patrón oscilatorio.
Véase
patrón vibratorio
.

Patrón vibratorio.
El número exacto de picos y senos, así como su amplitud, cuando una
cuerda
oscila.

Plano.
Sometido a las reglas de la geometría euclideana; una forma, como la superficie perfectamente lisa del tablero superior de una mesa y sus generalizaciones en dimensiones superiores.

Planteamiento perturbativo, Método perturbativo.
Véase
teoría perturbativa
.

Principio antrópico.
Doctrina según la cual una explicación de por qué el universo tiene las propiedades que observamos es que, si esas propiedades fueran diferentes, es probable que la vida no se hubiera creado y, por consiguiente, no podríamos estar aquí para observar los cambios.

Principio de equivalencia.
Principio central de la
relatividad general
en el que se afirma que el movimiento acelerado y la inmersión en un campo gravitatorio son indistinguibles (en zonas de observación suficientemente pequeñas).Este principio es una generalización del
principio de relatividad
, ya que sostiene que todos los observadores, independientemente de su estado de movimiento, pueden afirmar que se encuentran inmóviles, siempre y cuando reconozcan la presencia de un campo gravitatorio adecuado.

Principio de incertidumbre.
Principio de la
mecánica cuántica
, descubierto por Heisenberg, según el cual existen datos en el universo, como la
posición
y la
velocidad
de una partícula, que no se pueden conocer con total precisión. Tales aspectos inciertos del mundo microscópico se acentúan aún más cuando las escalas de distancia y de tiempo en las que se miden dichos aspectos se vuelven más pequeñas. Las partículas y los campos se ondulan y saltan entre todos los valores posibles coherentes con la incertidumbre cuántica. Esto implica que el dominio de lo microscópico es un exasperante frenesí que flota en un mar violento de
fluctuaciones cuánticas
.

Principio de relatividad.
Principio fundamental de la
relatividad especial
que afirma que todos los
observadores
que se desplazan a
velocidad
constante están sometidos al mismo conjunto de leyes físicas y, por consiguiente, todo observador que se desplace a velocidad constante puede declarar que se encuentra inmóvil. El
principio de equivalencia
es una generalización de este principio.

Problema del horizonte.
Rompecabezas cosmológico asociado con el hecho de que las regiones del universo que estén separadas por grandes distancias tienen propiedades casi idénticas, como, por ejemplo, la temperatura. La
cosmología inflacionaria
ofrece una solución.

Proceso de bucle único.
Contribución a un cálculo de la
teoría de perturbación
en el que está implicado un par virtual de
cuerdas
(o partículas en el caso de una teoría sobre partículas puntuales).