cuerdas y cosmologÍa cuerdas y cosmologÍa f. quevedo, cambridge guatemala, converciencia 2006
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CUERDAS CUERDAS Y Y
COSMOLOGÍACOSMOLOGÍA
F. Quevedo, CambridgeGuatemala, Converciencia 2006
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Física en 4DFísica en 4D
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Siglo XXSiglo XX
Modelo Estándar de PartículasModelo Estándar de Partículas
Modelo Estándar de CosmologíaModelo Estándar de Cosmología
3+1 Dimensiones3+1 Dimensiones
3+1 Interacciones3+1 Interacciones
3+1 Familias3+1 Familias
Modelo Big-Bang (FRW) +Modelo Big-Bang (FRW) +
Modelo Estándar de PE +Modelo Estándar de PE +
TermodinámicaTermodinámica
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El Modelo EstándarEl Modelo Estándar
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InflaciInflación Cosmológicaón Cosmológica
Expansión Exponencial ?
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FONDO DE MICROONDASFONDO DE MICROONDAS
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Grandes EnigmasGrandes Enigmas
Gravedad a escala microscGravedad a escala microscóópicapica
El Big-Bang. Antes del Big-Bang?El Big-Bang. Antes del Big-Bang?
EnergEnergía Obscuraía Obscura
Materia Obscura …..Materia Obscura …..
Origen de la vida, la conciencia, etc.Origen de la vida, la conciencia, etc.
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Energía Obscura y Materia Obscura
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EVIDENCIA EVIDENCIA EXPERIMENTALEXPERIMENTAL
Ω = ΩΛ + ΩM + ΩK = 1
Ω = ρ/ρc densidad de energίa relativa
K = -1,0,1 universo abierto, plano, cerrado
ΩΛ ~ 0.7, ΩM~ 0.3, Ωk~ 0
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El Paisaje de la Teoría El Paisaje de la Teoría de Cuerdasde Cuerdas
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TeorTeoría de Cuerdasía de Cuerdas
PartPartículas son cuerdasículas son cuerdas
GravitaciGravitación incluidaón incluida
Unifica todas las partUnifica todas las partículas y ículas y fuerzas (sueño de Einstein)fuerzas (sueño de Einstein)
El Universo es en 10 (11) El Universo es en 10 (11) dimensiones !!!dimensiones !!!
Nuestro universo 10d = 4d+6d Nuestro universo 10d = 4d+6d
(6d muy peque(6d muy pequeñas ?)ñas ?)
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Es nuestro Universo una ‘Brana’ ?Es nuestro Universo una ‘Brana’ ?
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El Mundo BranaEl Mundo Brana
Dimensiones extra grandes (0.1mm)!Dimensiones extra grandes (0.1mm)!
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La Teoría es Única!!La Teoría es Única!!
IIA
IIB
I
Het 2
Het1
11D
M
Pero hay muchas soluciones o vacíosPero hay muchas soluciones o vacíosCada solución un universo diferente!!!Cada solución un universo diferente!!!
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HistoriaHistoria
t<1986 Compactificaciones:t<1986 Compactificaciones: Muchos Muchos parámetros libres o moduli (tamaño y forma de parámetros libres o moduli (tamaño y forma de dimensiones extra…).dimensiones extra…).
1995<t<2002 Más moduli! 1995<t<2002 Más moduli! (posiciones de (posiciones de D-branas)D-branas)
t>2002 Flujos fijan moduli !t>2002 Flujos fijan moduli !
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Fijando todos los moduli y espacios con gargantas!!!Fijando todos los moduli y espacios con gargantas!!!
KKLT, BKQ, SSKKLT, BKQ, SS
VV
axionaxion volumevolume
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Multi-gargantas
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Modelos RealistasModelos RealistasCG-MQU, CSUCG-MQU, CSU
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Espacio de SolucionesEspacio de Soluciones
Soluciones clásicas
Decaimiento cuántico(efecto túnel)
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MultiversoMultiverso
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Inflación y CuerdasInflación y Cuerdas
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MOTIVACIÓNMOTIVACIÓN
Inflación: mucho éxito experimental pero Inflación: mucho éxito experimental pero solamente escenario en busca de una solamente escenario en busca de una teoríateoría
Cuerdas: teoría fundamental pero le falta Cuerdas: teoría fundamental pero le falta demostraciones experimentales.demostraciones experimentales.
¿Será posible `derivar ’ inflación a partir de ¿Será posible `derivar ’ inflación a partir de la teoría de cuerdas?la teoría de cuerdas?
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Causa de Inflación Causa de Inflación
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D3 BraneD3 Brane
φφ
φφ inflatón inflatón
Inflación Brana-AntibranaInflación Brana-Antibrana(cuerdas abiertas)(cuerdas abiertas)
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El Big-Bang?El Big-Bang?
Colisión de Branas ( Inflación o Universo cíclico?)
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VV
YYtachyontachyon
Tachyon complex topological defects Tachyon complex topological defects D (p-2) branes cosmic strings !D (p-2) branes cosmic strings !
End of inflation: Open string tachyonEnd of inflation: Open string tachyonBMNQRZBMNQRZ
ST, JST, CMPST, JST, CMP
S, BMNQRZS, BMNQRZ
FQ hepth/0210292FQ hepth/0210292
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Inflación de Cuerdas CerradasInflación de Cuerdas Cerradas
inflación eterna!inflación eterna!
““Slow roll” si 1/1000 ajuste, Slow roll” si 1/1000 ajuste,
NN~60, ~60, δδHH~10~10-5 -5
nnss ~ 0.95~ 0.95
Inflación
No ajustes!!
0.960<ns<0.967
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CONCLUSIONESCONCLUSIONES
Tiempos interesantes!!!Tiempos interesantes!!!
Primeros modelos concretos de inflaciónPrimeros modelos concretos de inflación
Principos simples, soluciones complicadasPrincipos simples, soluciones complicadas
(normal en ciencia!)(normal en ciencia!)
Muchas preguntas abiertasMuchas preguntas abiertas
Posible comparar modelos experimentalmente!Posible comparar modelos experimentalmente!
(cuerdas cósmicas, ondas gravitacionales, etc)(cuerdas cósmicas, ondas gravitacionales, etc)