La teoría de cuerdas describe la materia como física y lleno de energía
La teoría de cuerdas es actualmente el candidato más probable para una teoría acertada de la gravedad cuántica. Debido a la gravedad es una interacción entre los objetos hechos de materia, la comprensión de la materia es crucial para entender por qué los físicos necesitan una teoría de la gravedad cuántica.
Einstein ayudó a revolucionar nuestras ideas acerca de la composición de la materia tanto como lo hizo sobre el espacio, el tiempo y la gravedad. Gracias a Einstein, los científicos se dan cuenta de que la masa - y por lo tanto son importantes en sí - es una forma de energía. Esta toma de conciencia es el núcleo de la física moderna.
Viendo el tema clásico: Pedazos de cosas
El estudio de la materia es una de las más antiguas disciplinas de física, porque los filósofos trataron de entender lo que compone los objetos. Incluso hace relativamente poco tiempo, una comprensión física de la materia era difícil de alcanzar, como los físicos debaten la existencia de átomos - diminutos, trozos indivisibles de la materia que no podía ser disuelta más.
Un principio clave de la física era que la materia podía ni se crea ni se destruye, pero sólo podría cambiar de una forma a otra. Este principio es conocido como el conservación de la masa.
Aunque no se crea ni se destruye, la materia puede ser roto, lo que llevó a la pregunta de si había un trozo más pequeño de la materia, el átomo, como los antiguos griegos habían propuesto - una pregunta que, a lo largo de la década de 1800, parecía apuntar hacia una respuesta afirmativa.
Como una comprensión de termodinámica - el estudio del calor y la energía, que hizo las cosas como la máquina de vapor (y la revolución industrial) es posible - creció, los físicos empezaron a darse cuenta de que el calor podría explicarse como el movimiento de partículas diminutas.
El átomo había regresado, aunque los descubrimientos de la física cuántica del siglo 20 se ponen de manifiesto que el átomo no era indivisible como todo el mundo pensaba.
Visualización de la materia a una escala cuántica: Trozos de energía
Con el auge de la física moderna en el siglo 20, dos hechos clave sobre la materia se hicieron evidentes:
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Como Einstein había propuesto con su famoso mi = mc2 ecuación, la materia y la energía son, en cierto sentido, intercambiables.
La materia era increíblemente complejo, compuesto de una matriz de tipos extrañas e inesperadas de partículas que se unieron entre sí para formar otros tipos de partículas.
El átomo, que resultó, se compone de un núcleo rodeado por electrones. El núcleo estaba formado por protones y neutrones, que eran, a su vez, compuesta de nuevas partículas llamadas quarks extraños! Tan pronto como los físicos pensaban que habían llegado a una unidad fundamental de la materia, parecían descubrir que se podía romper abierta y unidades aún más pequeñas podría ser retirado.
No sólo eso, sino que incluso no parecen estas partículas fundamentales a ser suficiente. Resultó que había tres familias de partículas, algunas de las cuales sólo aparecieron en energías significativamente más altos que los científicos habían explorado anteriormente.
Hoy en día, el modelo estándar de la física de partículas contiene 18 partículas fundamentales distintas, de las cuales 17 han sido observados experimentalmente. (Los físicos aún están a la espera en el bosón de Higgs.)