PANORAMA DE LA FISICA

1. PANORAMA DE
EN LA ACTUALIDAD
JAVIER DE LUCAS

2. Física en 4D

3. SIGLO XX
Modelo Estándar de Partículas
Modelo Estándar de Cosmología
3+1 Dimensiones
3+1 Interacciones
3+1 Familias
Modelo Big-Bang (FRW) +
Modelo Estándar de PE +
Termodinámica

4. EL MODELO ESTÁNDAR

7. CONFIRMACION DEL BIG BANG

8. Grandes Enigmas
Gravedad Microscópica
Jerarquías : MEW/MPlanck=10-15 (Supersimetría?)
Constante Cosmólogica MΛ/MEW=10-15 (??)
Por Qué? (3+1 dimensiones, fuerzas, familias; masas, acoplos (20
parámetros libres) )
Cosmología : Big-Bang (singularidad)
Planitud, Horizonte,… Inflación?
Energía Obscura (constante cosmologica?)
Materia Obscura
Bariogénesis…

9. E
S
C
A
L
A
S

10. INFLACIÓN COSMOLÓGICA
Expansión Exponencial ?

11. EVIDENCIA
EXPERIMENTAL
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

12. Contenido de Energía del
Universo

13. El Paisaje de la Teoría
de Cuerdas

14. TEORÍA DE CUERDAS
Partículas son cuerdas
Gravitación incluida
Unifica todas las partículas y
fuerzas (sueño de Einstein)
El Universo tiene 10 (11)
dimensiones
Nuestro universo 10d = 4d+6d
(6d muy pequeñas)

16. ¿Es nuestro Universo una ‘Brana’?

17. El Mundo Brana
Teoría
Horaa-Witten
t=1995-1998
Dimensiones extra grandes (0.1mm)!

18. La Teoría M es Única
IIA
IIB
I
Het 2
Het1
11D
M
Pero hay muchas soluciones.
Cada solución: un Universo diferente

19. Teorías Efectivas

20. El Problema
Teoría única pero muchas soluciones (?).
Algunas soluciones se parecen al modelo
estándar (supersimétrico (SUSY)).
Degeneración: Discreta + Continua (SUSY) .
Problemas principales:
Romper SUSY + Degeneración de vacíos.

21. Historia
Antes de 1986 Compactificaciones:
Muchos parámetros libres o moduli (tamaño y
forma de dimensiones extra).
1995<t<2002 Más moduli! (posiciones de
D-branas)
Después de 2002 Flujos fijan moduli !
Dilaton S, Kähler T
Complex structure U
Wilson lines W

22. Escenario KKLT
Cuerdas IIB en Espacio de Calabi-Yau (6d)
Flujos
∫a F3 = n a ∫b H3 = m b
Superpotencial W = ∫ G3 Λ Ω, G3 = F3 –iS H3
Potencial: V= eK |DaW|2
Mínimo DaW = 0 Fija los Ua y S
T moduli sin fijar: No-Scale models
Tamaño de ciclo a = Ua
GKP

23. Espacios con gargantas
Volume

24. Multi-gargantas

25. Fijando todos los moduli y espacios con gargantas
KKLT, BKQ, SS
V
axion volume

26. Modelos Realistas
CG-MQU, CSU

27. Espacio de Soluciones
Soluciones clásicas
Decaimiento cuántico
(efecto túnel)

28. MULTIVERSO

29. Supersimetría y
Dimensiones Extra

30. Soluciones al problema de
jerarquías
Supersimetría
Principio Antrópico
Dimensiones Extra:
1. Dimensiones exponencialmente grandes
2. Gargantas

31. SUPERSIMETRÍA
electrón (s=1/2) selectrón (s=0)
quark (s=1/2) squark (s=0)
fotón (s=1) fotino (s=1/2)
W (s=1) Wino (s=1/2)
Extensión más general de las
simetrías del espacio-tiempo
Presente en cuerdas por consistencia

32. UNIFICACIÓN DE ACOPLOS

33. IMPLICACIONES DE
SUPERSIMETRÍA
Unificación de acoplos
Explicación de materia obscura
Posible explicación de bariogénesis (¿por qué
estamos aquí?)
¿Neutrinos livianos?...
Resuelve problema de jerarquías

34. FUTURO CERCANO

37. Super Kamiokande
t(p -> e+ po)>1033 años

38. International Linear Collider

39. PREGUNTAS ABIERTAS
Modelo concreto realista (bottom-up)
Control de escalas posibles
Predicciones concretas
Constante cosmológica (¿solo principio
antrópico?)

40. PANORAMA DE
EN LA ACTUALIDAD
FIN