¿Necesito estudiar el "Modelo Estándar" antes de estudiar Teoría de Cuerdas?

Después de este semestre, tendré experiencia hasta un primer curso en QFT (primeros 5 o 6 capítulos de Peskin y Schroeder).

El siguiente paso en QFT será algo específico del Modelo Estándar (partículas elementales, QCD, etc.).

¿Es eso necesario antes de ir a estudiar Teoría de Cuerdas o no?

Respuestas (2)

Si uno es matemático, puede estudiar cualquier conjunto de teorías al contenido de su corazón y terminar con un QED al final.

La física se trata de estudiar, comprender y modelar la naturaleza (Physis en griego), preferiblemente con modelos matemáticos que predicen nuevos comportamientos.

El modelo estándar (SM) es uno de esos modelos matemáticos. ¿Qué quiere decir esto? Significa que es una forma abreviada de una gran cantidad de datos físicos cuidadosamente recopilados de experimentos individuales. Se ajusta a los resultados y todas las predicciones que ha dado para el LHC están dentro de los errores experimentales.

¿Por qué los físicos están interesados ​​en las teorías de cuerdas y no están satisfechos con el SM? Porque creen que todas las interacciones en la naturaleza deben ser modeladas por un solo modelo y el SM describe y predice datos solo para tres de los cuatro. La gravedad no está dentro de SM. Durante muchos años, los físicos teóricos han estado estudiando varios modelos matemáticos que incluirán la gravedad en una teoría unificada con las cuatro interacciones.

Las teorías de cuerdas son el mejor candidato para modelar todas las interacciones porque sus estructuras de grupo pueden acomodar los grupos del SM y, por lo tanto, todos los datos conocidos pueden integrarse en un modelo de teoría de cuerdas.

Si no conoces en profundidad lo que intentas modelar, puede que seas un buen técnico en modelización matemática, pero no un buen físico con intuición de físico. Todo depende de tus objetivos futuros, si quieres ser un físico investigador o simplemente estás estudiando algo de física para otros requisitos. Si es lo primero, sí es necesario el curso SM.

El trabajo de los físicos teóricos en los modelos de la teoría de cuerdas radica en encontrar qué rama específica y, finalmente, qué forma de una teoría de cuerdas integra mejor la SM y predice nuevos fenómenos que se encontrarán y estudiarán. Si uno no tiene un banco de datos de los fenómenos conocidos y la forma en que están conectados matemáticamente, no habrá desarrollado la intuición para encontrar la aguja en el pajar de las posibilidades de la teoría de cuerdas, ni podrá sugerir experimentos que conduzcan a una validación para un específico. modelo ST..

Para entenderlo matemáticamente, probablemente no, el modelo estándar es un modelo empírico. Pero es útil obtener una apreciación física de la utilidad de la teoría.