Superpropuestas TFG:

Física Teórica Altas EnergíasJose Juan Fernández-Melgarejo

13 Nov 2017

Grado de Física

1

Física teórica altas energías

• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

Física teórica altas energías• gravitación

• agujeros negros y cosmología

• teorías de campos

• teorías de uni�cación:cuerdas

• ¿por qué?

I agujeros negros

I ¿y el interior? gravedad cuántica!

I ¿uni�cación? ¿cuerdas?

I ¿dimensiones extra?

2

1. Supergravedad en 11 dim

• supergravedad = supersimetría (susy) + gravedad

[gravedad] ecuaciones de Einstein

[susy] simetría entre bosones y fermiones

necesaria para teorías de gran uni�cación

• más allá de Einstein (siguiendo su legado)

• por qué 11 dimensiones y no 37?

• relación con nuestro mundo en 4 dimensiones?

3

1. Supergravedad en 11 dim

• supergravedad = supersimetría (susy) + gravedad

[gravedad] ecuaciones de Einstein

[susy] simetría entre bosones y fermiones

necesaria para teorías de gran uni�cación

• más allá de Einstein (siguiendo su legado)

• por qué 11 dimensiones y no 37?

• relación con nuestro mundo en 4 dimensiones?

3

1. Supergravedad en 11 dim

• supergravedad = supersimetría (susy) + gravedad

[gravedad] ecuaciones de Einstein

[susy] simetría entre bosones y fermiones

necesaria para teorías de gran uni�cación

• más allá de Einstein (siguiendo su legado)

• por qué 11 dimensiones y no 37?

• relación con nuestro mundo en 4 dimensiones?

3

1. Supergravedad en 11 dim

• supergravedad = supersimetría (susy) + gravedad

[gravedad] ecuaciones de Einstein

[susy] simetría entre bosones y fermiones

necesaria para teorías de gran uni�cación

• más allá de Einstein (siguiendo su legado)

• por qué 11 dimensiones y no 37?

• relación con nuestro mundo en 4 dimensiones?

3

1. Supergravedad en 11 dim

• supergravedad = supersimetría (susy) + gravedad

[gravedad] ecuaciones de Einstein

[susy] simetría entre bosones y fermiones

necesaria para teorías de gran uni�cación

• más allá de Einstein (siguiendo su legado)

• por qué 11 dimensiones y no 37?

• relación con nuestro mundo en 4 dimensiones?

3

1. Supergravedad en 11 dim

• supergravedad = supersimetría (susy) + gravedad

[gravedad] ecuaciones de Einstein

[susy] simetría entre bosones y fermiones

necesaria para teorías de gran uni�cación

• más allá de Einstein (siguiendo su legado)

• por qué 11 dimensiones y no 37?

• relación con nuestro mundo en 4 dimensiones?

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1. Supergravedad en 11 dim

• supergravedad = supersimetría (susy) + gravedad

[gravedad] ecuaciones de Einstein

[susy] simetría entre bosones y fermiones

necesaria para teorías de gran uni�cación

• más allá de Einstein (siguiendo su legado)

• por qué 11 dimensiones y no 37?

• relación con nuestro mundo en 4 dimensiones?

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1. Supergravedad en 11 dim

• supergravedad = supersimetría (susy) + gravedad

[gravedad] ecuaciones de Einstein

[susy] simetría entre bosones y fermiones

necesaria para teorías de gran uni�cación

• más allá de Einstein (siguiendo su legado)

• por qué 11 dimensiones y no 37?

• relación con nuestro mundo en 4 dimensiones?

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1. Supergravedad en 11 dim

4

1. Supergravedad en 11 dim

Dependiendo de la potencia de nuestro microscopio vemosuna dimensión más

4

1. Supergravedad en 11 dim

En cada punto de nuestro espacio-tiempo podemos teneruna circunferencia

4

1. Supergravedad en 11 dim

Dependiendo de la geometría interna, la física en 4D quenosotros detectamos será diferente

4

1. Supergravedad en 11 dim

Dependiendo de la geometría interna, la física en 4D quenosotros detectamos será diferente

4

1. Supergravedad en 11 dim

Geometrías del tipo Calabi-Yauimplicarían el Modelo Estándar

4

1. Supergravedad en 11 dim

Los aceleradores de partículas son nuestros microscopios

4

1. Supergravedad en 11 dim

Los aceleradores de partículas son nuestros microscopios

4

1. Supergravedad en 11 dim

Particle Data Group 2016 (informe anual del CERN)

4

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11

SUGRA

D = 10

type IIA

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11

SUGRA

D = 10

type IIA

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11

SUGRA

D = 10

type IIA

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11

SUGRA

D = 10

type IIA

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11

SUGRA

D = 10

type IIA type IIB heterotic type I

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11

SUGRA

D = 10 IIA string IIB string heterotic type I

type IIA type IIB heterotic type I

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11

SUGRA

D = 10 IIA string IIB string heterotic type I

type IIA type IIB heterotic type I

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11 M-theory

SUGRA

D = 10 IIA string IIB string heterotic type I

type IIA type IIB heterotic type I

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11 M-theory

SUGRA

D = 10 IIA string IIB string heterotic type I

type IIA type IIB heterotic type I

D = 4 Our universe

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11 M-theory

SUGRA

D = 10 IIA string IIB string heterotic type I

type IIA type IIB heterotic type I

D = 4 Our universe ¿cómo aterrizar aquí?

5

1. Supergravedad en 11 dim

D = 11 M-theory

SUGRA

D = 10 IIA string IIB string heterotic type I

type IIA type IIB heterotic type I

D = 4 Our universe ¿cómo aterrizar aquí?

5

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

• (N = 4) superconformal Yang-Mills = susy + conforme +Yang-Mills

[conforme] extensión transformaciones Poincaré

[Yang-Mills] generalización del electromagnetismo

• Interés

I YM: paradigma de teorías

I describe ciertas supergravedades (sin tener gravedad!!)

I conjetura AdS/CFT

6

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

• (N = 4) superconformal Yang-Mills = susy + conforme +Yang-Mills

[conforme] extensión transformaciones Poincaré

[Yang-Mills] generalización del electromagnetismo

• Interés

I YM: paradigma de teorías

I describe ciertas supergravedades (sin tener gravedad!!)

I conjetura AdS/CFT

6

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

• (N = 4) superconformal Yang-Mills = susy + conforme +Yang-Mills

[conforme] extensión transformaciones Poincaré

[Yang-Mills] generalización del electromagnetismo

• Interés

I YM: paradigma de teorías

I describe ciertas supergravedades (sin tener gravedad!!)

I conjetura AdS/CFT

6

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

• (N = 4) superconformal Yang-Mills = susy + conforme +Yang-Mills

[conforme] extensión transformaciones Poincaré

[Yang-Mills] generalización del electromagnetismo

• Interés

I YM: paradigma de teorías

I describe ciertas supergravedades (sin tener gravedad!!)

I conjetura AdS/CFT

6

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

• (N = 4) superconformal Yang-Mills = susy + conforme +Yang-Mills

[conforme] extensión transformaciones Poincaré

[Yang-Mills] generalización del electromagnetismo

• Interés

I YM: paradigma de teorías

I describe ciertas supergravedades (sin tener gravedad!!)

I conjetura AdS/CFT

6

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

• (N = 4) superconformal Yang-Mills = susy + conforme +Yang-Mills

[conforme] extensión transformaciones Poincaré

[Yang-Mills] generalización del electromagnetismo

• Interés

I YM: paradigma de teorías

I describe ciertas supergravedades (sin tener gravedad!!)

I conjetura AdS/CFT

6

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

• (N = 4) superconformal Yang-Mills = susy + conforme +Yang-Mills

[conforme] extensión transformaciones Poincaré

[Yang-Mills] generalización del electromagnetismo

• Interés

I YM: paradigma de teorías

I describe ciertas supergravedades (sin tener gravedad!!)

I conjetura AdS/CFT

6

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

• (N = 4) superconformal Yang-Mills = susy + conforme +Yang-Mills

[conforme] extensión transformaciones Poincaré

[Yang-Mills] generalización del electromagnetismo

• Interés

I YM: paradigma de teorías

I describe ciertas supergravedades (sin tener gravedad!!)

I conjetura AdS/CFT

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2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

7

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

7

2. Super Yang-Mills parasuperestudiantes

escalares describen coordenadas de la branacampos EM describen las cargas de las cuerdas

7

Aspectos generales

• problemas física fundamental

• temas modernos

• preguntas abiertas hoy en día

• comprensión conceptos nuevos

• metodología

I 30% lectura y discusión

I 40% cálculos (nuevas ténicas)

I 30% escritura tesis y presentación

• LATEX y en inglés

8

Aspectos generales• problemas física fundamental

• temas modernos

• preguntas abiertas hoy en día

• comprensión conceptos nuevos

• metodología

I 30% lectura y discusión

I 40% cálculos (nuevas ténicas)

I 30% escritura tesis y presentación

• LATEX y en inglés

8

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• temas modernos

• preguntas abiertas hoy en día

• comprensión conceptos nuevos

• metodología

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I 40% cálculos (nuevas ténicas)

I 30% escritura tesis y presentación

• LATEX y en inglés

8

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• temas modernos

• preguntas abiertas hoy en día

• comprensión conceptos nuevos

• metodología

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I 40% cálculos (nuevas ténicas)

I 30% escritura tesis y presentación

• LATEX y en inglés

8

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• temas modernos

• preguntas abiertas hoy en día

• comprensión conceptos nuevos

• metodología

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I 40% cálculos (nuevas ténicas)

I 30% escritura tesis y presentación

• LATEX y en inglés

8

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• preguntas abiertas hoy en día

• comprensión conceptos nuevos

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I 30% escritura tesis y presentación

• LATEX y en inglés

8

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• preguntas abiertas hoy en día

• comprensión conceptos nuevos

• metodología

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I 30% escritura tesis y presentación

• LATEX y en inglés

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• LATEX y en inglés

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• LATEX y en inglés

8

Contacto

[nombre] Jose Juan Fernández Melgarejo

[email] jj.fernandezmelgarejo@um.es

[o�cina] Fac. Química Planta 1 al fondo del pasillo (dondeNéstor) despacho B1.1A.037

a partir del 20 nov (cualquier hora)

[charla] webs.um.es/jj.fernandezmelgarejo

[co-tutor] Emilio Torrente Luján

9

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