D-brana para niños
Las D-branas son objetos especiales que los científicos estudian en la física teórica, especialmente en la teoría de cuerdas. Su nombre viene del matemático Johann Dirichlet y fueron importantes gracias al físico Joseph Polchinski.
Imagina que estás estudiando cómo se mueven los líquidos o cómo funciona la electricidad. A veces, necesitas fijar un valor específico en el borde de un área. Por ejemplo, si estudias un líquido, podrías decir que en una superficie la velocidad del líquido es siempre la misma. O, si estudias electricidad, podrías fijar el voltaje en ciertos puntos. Esos lugares donde se fijan los valores se llaman D-branas.
En la teoría de cuerdas, las D-branas son muy importantes porque las cuerdas que están "abiertas" (como un hilo suelto) deben tener sus extremos pegados a una D-brana.
Las D-branas se clasifican por su tamaño o "dimensión". Se usa una "D" seguida de un número:
- Una D0-brana es como un solo punto.
- Una D1-brana es como una línea.
- Una D2-brana es como un plano.
- Una D25-brana es un objeto muy grande que llena un espacio con muchas dimensiones, como se considera en la teoría de cuerdas bosónica.
Contenido
D-branas en la teoría de cuerdas
¿Por qué son importantes las D-branas?
La mayoría de las versiones de la teoría de cuerdas hablan de dos tipos de cuerdas: las cuerdas abiertas (que tienen extremos libres) y las cuerdas cerradas (que forman un círculo). Si una cuerda abierta se mueve, la energía podría "escaparse" por sus extremos. Esto sería un problema, porque la conservación de la energía dice que la energía no puede desaparecer.
Para que la teoría de cuerdas funcione, debe haber lugares a donde la energía pueda ir cuando sale de una cuerda. Esos lugares son las D-branas. Por eso, cualquier teoría de cuerdas que incluya cuerdas abiertas necesita tener D-branas, y todas las cuerdas abiertas deben estar unidas a ellas. Para los científicos que estudian la teoría de cuerdas, las D-branas son objetos tan "reales" como las propias cuerdas.
El universo y las D-branas
La teoría de cuerdas sugiere que el universo podría tener más dimensiones de las que vemos (como 10 o 26, dependiendo de la teoría). Entonces, ¿por qué no vemos esas dimensiones extra?
Una idea es que nuestro universo visible es una D-brana muy grande que se extiende en las tres dimensiones espaciales que conocemos. Los objetos que nos rodean, que están hechos de cuerdas abiertas, están "pegados" a esta D-brana. Por eso, no podemos movernos "fuera" de ella para explorar esas dimensiones adicionales. Esta idea se llama Cosmología de branas.
La gravedad es diferente. La fuerza de la gravedad no es llevada por cuerdas abiertas, sino por partículas llamadas gravitones, que son vibraciones de cuerdas cerradas. Como las cuerdas cerradas no necesitan estar unidas a las D-branas, los efectos de la gravedad podrían extenderse a través de esas dimensiones adicionales que son perpendiculares a nuestra D-brana.
D-branas y los agujeros negros
Las D-branas también han sido muy útiles para estudiar los agujeros negros. Gracias a la teoría de D-branas, los científicos pueden entender mejor los estados internos de los agujeros negros.
Véase también
En inglés: D-brane Facts for Kids
