PANORAMA DE FISICA ACTUAL

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Slide 1:

PANORAMA DE FISICA EN LA ACTUALIDAD JAVIER DE LUCAS

Física en 4D:

Física en 4D

SIGLO XX :

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

EL MODELO ESTÁNDAR:

EL MODELO ESTÁNDAR

CONFIRMACION DEL BIG BANG:

CONFIRMACION DEL BIG BANG

Grandes Enigmas:

Grandes Enigmas Gravedad Microscópica Jerarquías : M EW /M Planck =10 -15 (Supersimetría?) Constante Cosmólogica M Λ /M EW =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 …

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E S C A L A S

INFLACIÓN COSMOLÓGICA:

INFLACI ÓN COSMOLÓGICA Expansi ón Exponencial ?

Slide 11:

EVIDENCIA EXPERIMENTAL Ω = Ω Λ + Ω M + Ω K = 1 Ω = ρ / ρ c densidad de energ ί a relativa K = -1,0,1 universo abierto, plano, cerrado Ω Λ ~ 0.7, Ω M ~ 0.3, Ω k ~ 0

Contenido de Energía del Universo:

Contenido de Energ í a del Universo

El Paisaje de la Teoría de Cuerdas:

El Paisaje de la Teoría de Cuerdas

TEORÍA DE CUERDAS:

TEOR ÍA DE CUERDAS Part ículas son cuerdas Gravitaci ón incluida Unifica todas las part ículas y fuerzas (sueño de Einstein) El Universo tiene 10 (11) dimensiones Nuestro universo 10d = 4d+6d (6d muy peque ñas)

¿Es nuestro Universo una ‘Brana’?:

¿Es nuestro Universo una ‘Brana’?

El Mundo Brana:

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

La Teoría M es Única:

La Teoría M es Única Pero hay muchas soluciones. Cada solución: un Universo diferente

Teorías Efectivas:

Teorías Efectivas

El Problema:

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.

Historia:

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, K ä hler T Complex structure U Wilson lines W

Escenario KKLT:

Escenario KKLT Cuerdas IIB en Espacio de Calabi-Yau (6d) Flujos ∫ a F 3 = n a ∫ b H 3 = m b Superpotencial W = ∫ G 3 Λ Ω , G 3 = F 3 –iS H 3 Potencial: V= e K |D a W| 2 Mínimo D a W = 0 Fija los U a y S T moduli sin fijar: No-Scale models Tamaño de ciclo a = U a GKP

Slide 23:

Espacios con gargantas Volume

Slide 24:

Multi-gargantas

Slide 25:

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

Modelos Realistas:

Modelos Realistas CG-MQU, CSU

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Espacio de Soluciones Soluciones cl ásicas Decaimiento cu ántico (efecto t únel)

Slide 28:

MULTIVERSO

Supersimetría y Dimensiones Extra:

Supersimetría y Dimensiones Extra

Soluciones al problema de jerarquías:

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

SUPERSIMETRÍA:

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

Slide 32:

UNIFICACIÓN DE ACOPLOS

IMPLICACIONES DE SUPERSIMETRÍA:

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

FUTURO CERCANO :

FUTURO CERCANO

Super Kamiokande :

Super Kamiokande t (p -> e + p o )>10 33 años

International Linear Collider:

International Linear Collider

PREGUNTAS ABIERTAS:

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

Slide 40:

PANORAMA DE FISICA EN LA ACTUALIDAD FIN

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