Making sense of string theory | Brian Greene

Brian Greene habla sobre la teoría de cuerdas

Traductor: Xavier Guzman Revisor: Francisco J. Grau Cavanillas

In the year 1919,

En el año 1919

a virtually unknown German mathematician, named Theodor Kaluza

un matemático Alemán, prácticamente desconocido, llamado Theodor Kaluza

suggested a very bold and, in some ways, a very bizarre idea.

sugirió una idea muy audaz, y de algún modo, muy extraña.

He proposed that our universe

Él propuso que nuestro universo

might actually have more than the three dimensions

podría realmente tener más de las tres dimensiones

that we are all aware of.

de las que todos somos conscientes.

That is in addition to left, right, back, forth and up, down,

Esto es en adición a izquierda, derecha, adelante, atrás, arriba y abajo,

Kaluza proposed that there might be additional dimensions of space

Kaluza propuso que podrían existir dimensiones adicionales del espacio

that for some reason we don't yet see.

que por alguna razón aún no somos capaces de ver

Now, when someone makes a bold and bizarre idea,

Ahora, cuando alguien expone una idea audaz y extraña

sometimes that's all it is -- bold and bizarre,

algunas veces eso es todo: es audaz y extraña,

but it has nothing to do with the world around us.

pero no tiene nada que ver con el mundo que nos rodea.

This particular idea, however --

Sin embargo, esta idea en concreto

although we don't yet know whether it's right or wrong,

-- aunque no sabemos todavía si es correcta o no,

and at the end I'll discuss experiments which, in the next few years,

y al final daré detalles de experimentos que, en los próximos años,

may tell us whether it's right or wrong --

podrían decirnos si es o no correcta --

this idea has had a major impact on physics in the last century

esta idea ha tenido, en el último siglo, un gran impacto en física

and continues to inform a lot of cutting-edge research.

y continúa generando una gran cantidad de investigación de vanguardia.

So, I'd like to tell you something about the story of these extra dimensions.

Por lo tanto, me encantaría decirles algunas cosas sobre la historia de esas dimensiones adicionales.

So where do we go?

Entonces, por donde empezamos?

To begin we need a little bit of back story. Go to 1907.

Para iniciar, debemos recordar un poco la historia. Volvamos a 1907.

This is a year when Einstein is basking in the glow

Este es el año, cuando Einstein estaba en todo su apogeo

of having discovered the special theory of relativity

al haber descubierto la Teoría Especial de la Relatividad

and decides to take on a new project,

y decide iniciar un nuevo proyecto --

to try to understand fully the grand, pervasive force of gravity.

el de tratar de entender totalmente, la omnipresente fuerza de gravedad.

And in that moment, there are many people around

En ese momento, hay muchas personas

who thought that that project had already been resolved.

que pensaban que aquel proyecto ya había sido resuelto.

Newton had given the world a theory of gravity in the late 1600s

Newton había dado al mundo, a finales de 1600, una teoría de la gravedad

that works well, describes the motion of planets,

que funciona bien, describe el movimiento de los planetas,

the motion of the moon and so forth,

el movimiento de la luna y todo lo demás,

the motion of apocryphal of apples falling from trees,

el movimiento de supuestas manzanas que caen de los árboles

hitting people on the head.

golpeando en la cabeza a la gente.

All of that could be described using Newton's work.

Todo aquello,se podía describir usando el trabajo de Newton.

But Einstein realized that Newton had left something out of the story,

Pero Einstein se dio cuenta de que Newton se había dejado algo,

because even Newton had written

porque incluso, el mismo Newton había escrito

that although he understood how to calculate the effect of gravity,

que aunque entendía cómo calcular el efecto de la gravedad,

he'd been unable to figure out how it really works.

no había podido descifrar cómo funciona realmente.

How is it that the Sun, 93 million miles away,

Cómo es posible que el Sol, estando alejado a 93 millones de millas

[that] somehow it affects the motion of the Earth?

afecte de alguna forma el movimiento de la tierra?

How does the Sun reach out across empty inert space and exert influence?

Cómo hace el sol para atravesar el espacio vacío e inerte y ejercer su influencia?

And that is a task to which Einstein set himself --

Y esa fue la tarea que Einstein se encomendó a si mismo --

to figure out how gravity works.

descubrir cómo trabaja la gravedad.

And let me show you what it is that he found.

Y permítanme mostrarles qué es lo que encontró.

So Einstein found

Einstein encontró

that the medium that transmits gravity is space itself.

que el medio que trasmite la gravedad es el mismo espacio.

The idea goes like this:

La idea funciona así:

imagine space is a substrate of all there is.

imaginemos que el espacio es la base de todo lo que existe.

Einstein said space is nice and flat, if there's no matter present.

Einstein dijo que el espacio es plano y nítido, en ausencia de materia.

But if there is matter in the environment, such as the Sun,

pero si hay materia en el entorno, por ejemplo el Sol,

it causes the fabric of space to warp, to curve.

eso causa que el tejido del espacio se deforme, se curve.

And that communicates the force of gravity.

Y eso nos indica la presencia de la fuerza de gravedad.

Even the Earth warps space around it.

Incluso la tierra deforma el espacio a su alrededor.

Now look at the Moon.

Ahora miremos a la luna.

The Moon is kept in orbit, according to these ideas,

La luna, de acuerdo a estas ideas, se mantiene en órbita

because it rolls along a valley in the curved environment

debido a que rueda a través de un valle en el espacio curvado

that the Sun and the Moon and the Earth can all create by virtue of their presence.

que el sol, la luna y la tierra crean en virtud de su propia presencia

We go to a full-frame view of this.

Aqui tenemos una vista completa de esto.

The Earth itself is kept in orbit

La tierra misma se mantiene en órbita

because it rolls along a valley in the environment that's curved

porque rueda por un valle en el espacio que está curvado

because of the Sun's presence.

debido a la presencia del sol.

That is this new idea about how gravity actually works.

Esa es la nueva idea acerca de cómo trabaja realmente la gravedad.

Now, this idea was tested in 1919 through astronomical observations.

Bien, esta idea fue probada en 1919 por medio de observaciones astronómicas.

It really works. It describes the data.

Realmente funciona. Describe los datos.

And this gained Einstein prominence around the world.

y ésto hizo ganar a Einstein fama en todo el mundo.

And that is what got Kaluza thinking.

y eso es lo que mantuvo a Kaluza pensando.

He, like Einstein, was in search of what we call a unified theory.

Él, como Einstein, estuvo buscando lo que llamamos una "teoría unificada"

That's one theory

Esa es una teoría

that might be able to describe all of nature's forces from one set of ideas,

que podría describir todas las fuerzas de la naturaleza desde un solo grupo de ideas

one set of principles, one master equation, if you will.

un solo grupo de principios, una sola ecuación maestra, si lo desean.

So Kaluza said to himself,

Asi que Kaluza, se dijo a si mismo,

Einstein has been able to describe gravity

Einstein ha sido capaz de describir la gravedad

in terms of warps and curves in space --

en términos de deformación y curvaturas en el espacio --

in fact, space and time, to be more precise.

de hecho, espacio y tiempo, para ser mas precisos.

Maybe I can play the same game with the other known force,

Tal vez, yo podría aplicar el mismo principio con otra fuerza,

which was, at that time, known as the electromagnetic force --

que en esa época era conocida como fuerza electromagnética --

we know of others today, but at that time

sabemos de otras ahora, pero en esa época

that was the only other one people were thinking about.

esa era la única en la que pensaba la gente.

You know, the force responsible for electricity

Ya saben, la fuerza responsable de la electricidad

and magnetic attraction and so forth.

y la atracción magnética y eso.

So Kaluza says, maybe I can play the same game

Así que Kaluza se dijo, quizás pueda aplicar el mismo concepto

and describe electromagnetic force in terms of warps and curves.

y describir la fuerza electromagnética en términos de curvaturas y deformaciones.

That raised a question: warps and curves in what?

Eso trajo una pregunta: ¿deformaciones y curvas dónde?

Einstein had already used up space and time,

Einstein había usado ya el espacio y el tiempo,

warps and curves, to describe gravity.

deformaciones y curvaturas, para describir la gravedad.

There didn't seem to be anything else to warp or curve.

No parecía existir algo más para deformar o curvar.

So Kaluza said, well, maybe there are more dimensions of space.

Así que Kaluza se dijo, bien, tal vez existen más dimensiones en el espacio.

He said, if I want to describe one more force,

Se dijo, si quiero describir una fuerza más,

maybe I need one more dimension.

puede que necesite una dimensión más.

So he imagined that the world had four dimensions of space, not three,

Así que imaginó que el mundo tenia cuatro dimensiones espaciales, no tres,

and imagined that electromagnetism was warps and curves

e imaginó que el electromagnetismo eran curvaturas y deformaciones

in that fourth dimension. Now here's the thing:

en aquella cuarta dimensión. Ahora he aquí el problema:

when he wrote down the equations describing warps and curves

al escribir las ecuaciones para describir las deformaciones y curvaturas

in a universe with four space dimensions, not three,

en un universo con cuatro dimensiones y no tres,

he found the old equations that Einstein had already derived in three dimensions --

llegó a las viejas ecuaciones que Einstein había definido en tres dimensiones--

those were for gravity --

ésas eran para la gravedad --

but he found one more equation because of the one more dimension.

pero encontró una ecuación adicional, debido a la nueva dimensión.

And when he looked at that equation,

Y cuando miró esa ecuación.

it was none other than the equation

No era ni más ni menos que la ecuación

that scientists had long known to describe the electromagnetic force.

que por mucho tiempo, los científicos han usado para describir la fuerza electromagnética.

Amazing -- it just popped out.

Increíble -- simplemente apareció

He was so excited by this realization

Estaba tan entusiasmado por este descubrimiento

that he ran around his house screaming, "Victory!" --

que salió corriendo de su casa gritando, "Victoria!"--

that he had found the unified theory.

pensando que había descubierto la teoría unificada.

Now clearly, Kaluza was a man who took theory very seriously.

Claramente, Kaluza, fue un hombre que se tomaba la teoría muy en serio.

He, in fact --

Él, de hecho --

there is a story that when he wanted to learn how to swim,

hay una historia de cuando él quiso aprender a nadar,

he read a book, a treatise on swimming --

leyó un libro, un tratado sobre natación --

(Laughter)

-- Risas --

-- then dove into the ocean.

-- y se tiró al mar.

This is a man who would risk his life on theory.

Éste era un hombre que arriesgaba incluso su propia vida por la teoría.

Now, but for those of us who are a little bit more practically minded,

Ahora, pero para todos los que somos de mente un poco más práctica,

two questions immediately arise from his observation.

dos preguntas nacen inmediatamente de sus observaciones.

Number one: if there are more dimensions in space, where are they?

Primera: si hay más dimensiones en el espacio, dónde están?

We don't seem to see them.

No parece que las podamos ver.

And number two: does this theory really work in detail,

Y segundo: funciona esta teoría al detalle,

when you try to apply it to the world around us?

cuando tratas de aplicarla en el mundo que nos rodea?

Now, the first question was answered in 1926

Bien, la primera pregunta fue contestada en 1926

by a fellow named Oskar Klein.

por un colega llamado Oskar Klein.

He suggested that dimensions might come in two varieties --

Él sugirió que las dimensiones podrían existir en dos variedades --

there might be big, easy-to-see dimensions,

podría haber dimensiones grandes, fáciles de ver,

but there might also be tiny, curled-up dimensions,

pero también podría haber dimensiones pequeñas y onduladas,

curled up so small, even though they're all around us,

onduladas en forma tan pequeña, que aunque están alrededor nuestro,

that we don't see them.

no las vemos.

Let me show you that one visually.

Permítanme mostrarles una visualmente.

So, imagine you're looking at something

Imaginen que están observando algo

like a cable supporting a traffic light.

como el cable que soporta un semáforo.

It's in Manhattan. You're in Central Park -- it's kind of irrelevant --

Están en Manhattan, en Central Park -- es irrelevante --

but the cable looks one-dimensional from a distant viewpoint,

el cable parece unidimensional visto de lejos,

but you and I all know that it does have some thickness.

pero todos sabemos que el cable tiene espesor.

It's very hard to see it, though, from far away.

Es difícil de ver desde lejos

But if we zoom in and take the perspective of, say,

pero si nos acercamos y lo vemos desde la perspectiva de, por ejemplo,

a little ant walking around --

una pequeña hormiga que pase --

little ants are so small that they can access all of the dimensions --

las hormigas, son tan pequeñas que pueden tener acceso a todas las dimensiones --

the long dimension,

la dimensión a lo largo

but also this clockwise, counter-clockwise direction.

pero también esta dirección hacia y en contra las manecillas del reloj™

And I hope you appreciate this.

y espero que puedan apreciar esto.

It took so long to get these ants to do this.

Tomó mucho tiempo hacer que estas hormigas hagan esto.

(Laughter)

-- Risas --

But this illustrates the fact that dimensions can be of two sorts:

Pero esto ilustra el hecho que las dimensiones pueden ser de dos tipos:

big and small. And the idea that maybe the big dimensions around us

grandes y pequeñas. Y la idea de que a lo mejor las dimensiones grandes

are the ones that we can easily see,

sean aquellas que podemos ver fácilmente,

but there might be additional dimensions curled up,

pero podrían existir dimensiones adicionales, todas ellas onduladas,

sort of like the circular part of that cable,

muy similares a la curvatura de ese cable,

so small that they have so far remained invisible.

tan pequeñas que han permanecido hasta ahora invisibles.

Let me show you what that would look like.

Déjenme mostrarles lo que parecería eso.

So, if we take a look, say, at space itself --

Si observamos, digamos, el espacio en sí mismo--

I can only show, of course, two dimensions on a screen.

Sólo les puedo mostrar en la pantalla, por supuesto, dos dimensiones

Some of you guys will fix that one day,

Alguno de ustedes solucionará este problema algún día,

but anything that's not flat on a screen is a new dimension,

pero cualquier cosa que no sea plana en una pantalla, es una nueva dimensión,

goes smaller, smaller, smaller,

cada vez más pequeña, más pequeña, más pequeña

and way down in the microscopic depths of space itself,

y asi hasta las profundidades microscópicas del mismo espacio --

this is the idea,

esta es la idea:

you could have additional curled up dimensions --

ustedes podrían tener dimensiones onduladas adicionales.

here is a little shape of a circle -- so small that we don't see them.

Aquí está la figura de un círculo pequeño -- tan pequeño que no lo vemos.

But if you were a little ultra microscopic ant walking around,

Pero si ustedes fueran una hormiga ultra micoscópica caminado alrededor,

you could walk in the big dimensions that we all know about --

ustedes podrían estar caminando en las dimensiones grandes que todos conocemos.

that's like the grid part --

como parte de una red --

but you could also access the tiny curled-up dimension

pero también podrían acceder a la diminuta dimensión ondulada

that's so small that we can't see it with the naked eye

que es tan pequeña que no podemos verla a simple vista

or even with any of our most refined equipment.

o incluso con cualquiera de nuestros equipos más sofisticados.

But deeply tucked into the fabric of space itself,

Pero profundamente entrelazado en el tejido del espacio,

the idea is there could be more dimensions, as we see there.

la idea es que podría haber más dimensiones de las que vemos.

Now that's an explanation

Eso es una explicación

about how the universe could have more dimensions than the ones that we see.

de cómo el universo podría tener mas dimensiones de las que podemos observar.

But what about the second question that I asked:

Pero qué hay de la segunda pregunta que hice:

does the theory actually work

¿funciona la teoría realmente

when you try to apply it to the real world?

al tratar de aplicarla al mundo real?

Well, it turns out that Einstein and Kaluza and many others

Bueno, resulta que Einstein, Kaluza y muchos otros

worked on trying to refine this framework

trabajaron para tratar de refinar este esquema

and apply it to the physics of the universe

y aplicarlo a la física del universo

as was understood at the time, and, in detail, it didn't work.

tal y como se entendía en ese tiempo, y no funcionó.

In detail, for instance,

En detalle, por ejemplo,

they couldn't get the mass of the electron

no pudieron hacer que la masa del electrón

to work out correctly in this theory.

encajase correctamente en esta teoría.

So many people worked on it, but by the '40s, certainly by the '50s,

Muchas personas trabajaron en ella, pero ya para los años 40, más en los 50

this strange but very compelling idea

esta idea tan extraña pero apasionante

of how to unify the laws of physics had gone away.

de cómo unificar las leyes de la física se habían desvanecido.

Until something wonderful happened in our age.

Hasta que en nuestra época, algo maravilloso sucedió.

In our era, a new approach to unify the laws of physics

En nuestra era, se persigue un nuevo enfoque para unificar las leyes de la física

is being pursued by physicists such as myself,

por parte de físicos como yo mismo,

many others around the world,

y muchos otros alrededor del mundo.

it's called superstring theory, as you were indicating.

Se llama la Teoría de Supercuerdas, como estaban indicando.

And the wonderful thing is that superstring theory

Y lo más maravilloso es que esta teoría de supercuerdas

has nothing to do at first sight with this idea of extra dimensions,

a primera vista no tiene nada que ver con la idea de dimensiones adicionales,

but when we study superstring theory,

pero cuando estudiamos la teoría de las supercuerdas,

we find that it resurrects the idea in a sparkling, new form.

encontramos que la idea surge nuevamente pero en una nueva forma.

So, let me just tell you how that goes.

Dejen que les explique cómo se explica eso.

Superstring theory -- what is it?

Teoría de Supercuerdas -- ¿qué es?

Well, it's a theory that tries to answer the question:

Pues bien, es una teoría que trata de responder lo siguiente:

what are the basic, fundamental, indivisible, uncuttable constituents

Cuáles son los constituyentes indivisibles básicos y fundamentales

making up everything in the world around us?

que conforman todo lo que existe en el mundo que nos rodea?

The idea is like this.

La idea es ésta.

So, imagine we look at a familiar object, just a candle in a holder,

Imaginen que vemos un objeto familiar, como una vela en un recipiente,

and imagine that we want to figure out what it is made of.

e imaginen que tratamos de descubrir, de que está hecha.

So we go on a journey deep inside the object and examine the constituents.

Así que comenzamos un viaje muy profundo dentro del objeto para examinar su constitución.

So deep inside -- we all know, you go sufficiently far down, you have atoms.

Tan profundo - que sabemos que si nos adentramos suficiente, encontraremos átomos.

We also all know that atoms are not the end of the story.

Y todos sabemos que los átomos no son el final.

They have little electrons that swarm around a central nucleus

Ellos tienen electrones que se mueven alrededor de un núcleo central

with neutrons and protons.

junto a neutrones y protones

Even the neutrons and protons have smaller particles inside of them known as quarks.

Incluso los neutrones y protones contienen particulas mas pequeñas dentro de ellos, conocidas como quarks.

That is where conventional ideas stop.

Allí es donde las ideas convencionales se detienen.

Here is the new idea of string theory.

Y aquí nace la nueva idea de la teoría de cuerdas.

Deep inside any of these particles, there is something else.

Profundamente dentro de estas partículas, hay algo más.

This something else is this dancing filament of energy.

Esto adicional es este filamento de energía bailarín.

It looks like a vibrating string --

que parece una cuerda vibrando --

that's where the idea, string theory comes from.

y de ahí es de donde viene la teoría de cuerdas.

And just like the vibrating strings that you just saw in a cello

Y así como las cuerdas que vibran en el cello que acaban de ver

can vibrate in different patterns,

pueden vibrar según diferentes patrones,

these can also vibrate in different patterns.

éstas pueden también vibrar según diferentes patrones.

They don't produce different musical notes.

Ellas no producen notas musicales diferentes

Rather, they produce the different particles making up the world around us.

lo que hacen es producir las diferentes partículas que conforman el mundo a nuestro alrededor.

So if these ideas are correct,

Así que si estas ideas son correctas,

this is what the ultra-microscopic landscape of the universe looks like.

esto es a lo que se asemeja el paisaje ultramicroscópico del universo.

It's built up of a huge number

Está conformado por un enorme número

of these little tiny filaments of vibrating energy,

de estos pequeños filamentos de energia vibratoria,

vibrating in different frequencies.

vibrando en frecuencias diferentes.

The different frequencies produce the different particles.

Las diferentes frecuencias, producen las diferentes partículas.

The different particles are responsible

Y estas diferentes partículas son las responsables

for all the richness in the world around us.

de toda la riqueza del mundo que nos rodea.

And there you see unification,

Y ahí se ve la unificación,

because matter particles, electrons and quarks,

ya que partículas de materia, electrones y quarks,

radiation particles, photons, gravitons, are all built up from one entity.

partículas de radiación, fotones, gravitones, todos se conforman de una sola entidad.

So matter and the forces of nature all are put together

Asi materia y las fuerzas de la naturaleza, se ponen todas juntas

under the rubric of vibrating strings.

bajo la rúbrica de las cuerdas vibratorias.

And that's what we mean by a unified theory.

Y eso es lo que denominamos teoría unificada.

Now here is the catch.

Ahora, aquí está el truco.

When you study the mathematics of string theory,

Cuando estudiamos las matemáticas de la teoría de cuerdas,

you find that it doesn't work

nos damos cuenta que no funciona

in a universe that just has three dimensions of space.

en un universo de solo tres dimensiones del espacio.

It doesn't work in a universe with four dimensions of space, nor five, nor six.

No funciona en un universo con cuatro dimensiones de espacio, ni cinco ni seis.

Finally, you can study the equations, and show that it works

Finalmente, puedes estudiar las ecuaciones y demostrar que funciona

only in a universe that has 10 dimensions of space

solamente en un universo que tiene 10 dimensiones espaciales.

and one dimension of time.

y una dimension del tiempo.

It leads us right back to this idea of Kaluza and Klein --

esto nos lleva de vuelta a la idea de Kaluza y Klein --

that our world, when appropriately described,

de que nuestro mundo, cuando es descrito apropiadamente

has more dimensions than the ones that we see.

contiene mas dimensiones de las que somos capaces de observar

Now you might think about that and say, well,

Ahora ustedes podrian pensar sobre esto y preguntarse, bien,

OK, you know, if you have extra dimensions, and they're really tightly curled up,

en realidad, si hay dimensiones adicionales, y están realmente firmemente onduladas

yeah, perhaps we won't see them, if they're small enough.

sí, es muy probable que no las podamos ver si son lo suficientemente pequeñas.

But if there's a little tiny civilization of green people walking around down there,

Pero si hay una civilización diminuta de personas verdes, caminando por allí abajo,

and you make them small enough, and we won't see them either. That is true.

y los hacemos lo más pequeños posible, tampoco los veremos, eso es verdad.

One of the other predictions of string theory --

Otra de las otras predicciones de la teoría de cuerdas --

no, that's not one of the other predictions of string theory.

en realidad no, esa no es una de las otras predicciones de la teoría de cuerdas.

(Laughter)

-- Risas --

But it raises the question:

Pero nos lleva a preguntar:

are we just trying to hide away these extra dimensions,

acaso estamos tratando de esconder estas dimensiones adicionales,

or do they tell us something about the world?

o realmente nos explican algo acerca del mundo?

In the remaining time, I'd like to tell you two features of them.

En el tiempo que queda, me gustaría decirles dos características de ellas.

First is, many of us believe that these extra dimensions

La primera es, muchos de nosotros creemos que estas dimensiones adicionales

hold the answer to what perhaps is the deepest question

contienen la respuesta a lo que tal vez es la pregunta mas profunda de todas

in theoretical physics, theoretical science.

en física teórica y ciencia teórica.

And that question is this: when we look around the world,

Y esa pregunta es: cuando miramos alrededor del mundo,

as scientists have done for the last hundred years,

como los científicos han hecho en los últimos cien años,

there appear to be about 20 numbers that really describe our universe.

parece que existen unos 20 números que describen realmente nuestro universo.

These are numbers like the mass of the particles,

Estos son números como la masa de las partículas,

like electrons and quarks, the strength of gravity,

como los electrones y quarks, la fuerza de la gravedad,

the strength of the electromagnetic force --

el poder de la fuerza electromagnética --

a list of about 20 numbers

una lista de alrededor de 20 números

that have been measured with incredible precision,

que han sido medidos con una precisión increíble,

but nobody has an explanation

pero nadie tiene una explicación

for why the numbers have the particular values that they do.

del porqué los números tienen esos valores particulares.

Now, does string theory offer an answer?

Ahora, ¿nos ofrece la teoría de cuerdas una respuesta?

Not yet.

Aún no.

But we believe the answer for why those numbers have the values they do

Pero creemos que la respuesta al porqué esos números tienen esos valores

may rely on the form of the extra dimensions.

debe descansar en la forma de las dimensiones adicionales.

And the wonderful thing is, if those numbers

Y lo más extraordinario es que si esos números

had any other values than the known ones,

tuvieran otros valores diferentes a los conocidos,

the universe, as we know it, wouldn't exist.

el universo, tal como lo conocemos, no existiría

This is a deep question.

Esta es una pregunta muy profunda.

Why are those numbers so finely tuned

Porqué estos números estan tan afinados

to allow stars to shine and planets to form,

que permiten a las estrellas brillar y la formación de planetas,

when we recognize that if you fiddle with those numbers --

cuando reconocemos que modificar y jugar con estos números --

if I had 20 dials up here

si yo tuviera 20 valores aquí

and I let you come up and fiddle with those numbers,

y les dejara venir y jugar con esos números,

almost any fiddling makes the universe disappear.

casi cualquier cambio haría desaparecer al universo.

So can we explain those 20 numbers?

Asi que, es posible explicar estos 20 números?

And string theory suggests that those 20 numbers

Y la teoría de las cuerdas sugiere que esos 20 números

have to do with the extra dimensions.

tienen que ver con dimensiones adicionales

Let me show you how.

Permitanme mostrarles como.

So when we talk about the extra dimensions in string theory,

Cuando hablamos de las dimensiones adicionales en la teoría de cuerdas

it's not one extra dimension,

no hablamos de una dimensión adicional

as in the older ideas of Kaluza and Klein.

como en las viejas ideas de Kaluza y Klein.

This is what string theory says about the extra dimensions.

Esto es lo que la teoría de cuerdas nos dice sobre las dimensiones adicionales

They have a very rich, intertwined geometry.

Tienen una geometría entrelazada muy rica.

This is an example of something known as a Calabi-Yau shape --

Este es un ejemplo de algo conocido como la forma Calabi-Yau --

name isn't all that important.

el nombre no es tan importante

But, as you can see,

Pero como pueden observar

the extra dimensions fold in on themselves

las dimensiones adicionales se doblan sobre sí mismas

and intertwine in a very interesting shape, interesting structure.

y se entrelazan en una estructura y forma muy interesante.

And the idea is that if this is what the extra dimensions look like,

Y la idea es que si ésto es lo que parecen las dimensiones adicionales,

then the microscopic landscape of our universe all around us

entonces, todo el panorama microscópico de nuestro universo

would look like this on the tiniest of scales.

se parecería a esto en las escalas mas diminutas.

When you swing your hand,

Cuando mueven su mano,

you'd be moving around these extra dimensions over and over again,

la estarían moviendo alrededor de estas dimensiones adicionales una y otra vez

but they're so small that we wouldn't know it.

pero son tan diminutas que no lo sabríamos.

So what is the physical implication, though, relevant to those 20 numbers?

entonces, cual es la implicación física, relevante a estos 20 números?

Consider this. If you look at the instrument, a French horn,

Consideren lo siguiente. Si observan a un instrumento, una trompa

notice that the vibrations of the airstreams

noten que las vibraciones del flujo de aire

are affected by the shape of the instrument.

están afectadas por la forma del instrumento

Now in string theory,

Ahora, en la teoría de cuerdas,

all the numbers are reflections of the way strings can vibrate.

todos los números son reflejo de la manera en la que las cuerdas pueden vibrar.

So just as those airstreams

al igual que los flujos de aire

are affected by the twists and turns in the instrument,

se ven afectados por los dobleces y vueltas del instrumento,

strings themselves will be affected

las mismas cuerdas estarían afectadas

by the vibrational patterns in the geometry within which they are moving.

por el patrón vibracional de la forma geométrica por la cual se mueven

So let me bring some strings into the story.

Permítanme traer algunas cuerdas al asunto.

And if you watch these little fellows vibrating around --

Y si ustedes observan a estos pequeños vibrar por aquí --

they'll be there in a second -- right there,

ellos estarán allí en un segundo - allí

notice that they way they vibrate is affected

noten que la forma en la que vibran esta afectada

by the geometry of the extra dimensions.

por la forma geométrica de las dimensiones adicionales.

So, if we knew exactly what the extra dimensions look like --

Así que si conociéramos exactamente cómo son las dimensiones adicionales --

we don't yet, but if we did --

aún no lo sabemos, pero si lo supiéramos

we should be able to calculate the allowed notes,

seríamos capces de calcular las notas permitidas,

the allowed vibrational patterns.

los patrones de vibración permitidos.

And if we could calculate the allowed vibrational patterns,

Y si pudieramos calcular esos patrones vibracionales permitidos

we should be able to calculate those 20 numbers.

deberíamos ser capaces de calcular esos 20 números.

And if the answer that we get from our calculations

Y si la respuesta que obtenemos de nuestros cálculos

agrees with the values of those numbers

concuerda con los valores de esos números

that have been determined

que han sido determinados

through detailed and precise experimentation,

a través de una experimentación detallada y precisa,

this in many ways would be the first fundamental explanation

esto sería, de alguna manera, la primera explicación fundamental

for why the structure of the universe is the way it is.

del porqué la estructura del universo es de la forma que es

Now, the second issue that I want to finish up with is:

La segunda parte con la cual deseo terminar es:

how might we test for these extra dimensions more directly?

de qué manera podemos experimentar con estas dimensiones adicionales más directamente?

Is this just an interesting mathematical structure

Es esto acaso una estructura matemática muy interesante

that might be able to explain

que nos permitiría explicar

some previously unexplained features of the world,

algunas características no explicadas de nuestro mundo,

or can we actually test for these extra dimensions?

o en realidad sí podemos experimentar estas dimensiones adicionales?

And we think -- and this is, I think, very exciting --

Y creemos -- y esto es, yo creo, muy excitante --

that in the next five years or so we may be able to test

que en los próximos cinco años o así, seremos capaces de experimentar

for the existence of these extra dimensions.

la existencia de estas dimensiones adicionales.

Here's how it goes. In CERN, Geneva, Switzerland,

Y así es como lo haremos. En Ginebra, Suiza, en el CERN

a machine is being built called the Large Hadron Collider.

una máquina esta siendo construída, llamada el Gran Colisionador de Partículas

It's a machine that will send particles around a tunnel,

es una máquina, que enviará particulas a través de un tunel

opposite directions, near the speed of light.

en direcciones opuestas, a una velocidad próxima a la velocidad de la luz

Every so often those particles will be aimed at each other,

De vez en cuando, estas partículas serán dirigidas unas contra otras,

so there's a head-on collision.

para que se produzca una colisión frontal.

The hope is that if the collision has enough energy,

Nuestra esperanza es que si esta colisión tiene suficiente energía

it may eject some of the debris from the collision

podría esparcir los restos de la colisión

from our dimensions, forcing it to enter into the other dimensions.

fuera de nuestras dimensiones, forzándolos a entrar en las otras dimensiones.

How would we know it?

Y cómo lo sabremos?

Well, we'll measure the amount of energy after the collision,

Bien, mediremos la cantidad de energía después de la colisión,

compare it to the amount of energy before,

la compararemos con la cantidad de energía anterior a ella,

and if there's less energy after the collision than before,

y si hay menos energía después de la colisión que antes de ella

this will be evidence that the energy has drifted away.

eso nos dará la evidencia que la energía se ha escapado

And if it drifts away in the right pattern that we can calculate,

Y si se escapa en un patrón que podamos calcular,

this will be evidence that the extra dimensions are there.

será la evidencia de que las dimensiones adicionales están ahí.

Let me show you that idea visually.

Les muestro la idea en forma visual.

So, imagine we have a certain kind of particle called a graviton --

Imaginemos que tenemos un cierto tipo de partícula llamada gravitón --

that's the kind of debris we expect to be ejected out,

este es el tipo de resto que esperamos se produzca

if the extra dimensions are real.

si las dimensiones adicionales son reales

But here's how the experiment will go.

Pero el experimento será así.

You take these particles. You slam them together.

Tomamos las partículas, las golpeamos todas juntas

You slam them together, and if we are right,

Las golpeamos todas juntas y si estamos en lo correcto

some of the energy of that collision

algo de la energía de esa colisión

will go into debris that flies off into these extra dimensions.

se se irá en restos que se dispersarán en esas dimensiones adicionales

So this is the kind of experiment

Asi que este es el tipo de experimento

that we'll be looking at in the next five, seven to 10 years or so.

que estamos esperando observar de aqui en los próximos cinco, siete, o diez años o así.

And if this experiment bears fruit,

Y si este experimento produce los resultados deseados

if we see that kind of particle ejected

si podemos observar ese tipo de partícula siendo esparcida

by noticing that there's less energy in our dimensions

notando que existe menos energía en nuestra dimensiones

than when we began,

que cuando empezamos,

this will show that the extra dimensions are real.

esto demostrará que las dimensiones adicionales son reales

And to me this is a really remarkable story,

y para mi esta es realmente una historia formidable,

and a remarkable opportunity. Going back to Newton with absolute space --

y una oportunidad muy notable. Volviendo nuevamente a Newton con el espacio absoluto --

didn't provide anything but an arena, a stage

no nos dio nada más que un campo, un escenario

in which the events of the universe take place.

en el que tienen lugar los acontecimientos del universo.

Einstein comes along and says,

Einstein llega y dice,

well, space and time can warp and curve -- that's what gravity is.

bueno, el espacio y el tiempo se pueden deformar y curvar, eso es la gravedad.

And now string theory comes along and says,

Y ahora, la teoría de las cuerdas llega y dice,

yes, gravity, quantum mechanics, electromagnetism,

si, gravedad, mecánica cuántica, electromagnetismo --

all together in one package,

todas en un solo paquete,

but only if the universe has more dimensions than the ones that we see.

pero sólo si el universo tiene mas dimensiones de las que podemos observar.

And this is an experiment that may test for them in our lifetime.

Y este es un experimento que puede buscarlas en nuestra era.

Amazing possibility.

Una posibilidad sorprendente.

Thank you very much.

Gracias, muchas gracias

(Applause)

-- Aplausos --