Problemas no resueltos de la física

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Problemas no resueltos de la física

Problemas no resueltos de la física

En f√≠sica existen los denominados problemas no resueltos. Algunos de ellos son te√≥ricos, es decir, problemas no resueltos que las teor√≠as aceptadas parecen incapaces de explicar, mientras que otros son experimentales, es decir, que el problema consiste en la dificultad de llevar a cabo un experimento para probar un determinado fen√≥meno o estudiar con m√°s detalle una teor√≠a propuesta. Tambi√©n existen algunos fen√≥menos al borde de la seudociencia, que son desacreditados por la ciencia en la actualidad, pero que podr√≠an alg√ļn d√≠a llegar a tener una explicaci√≥n.

Contenido

Fenómenos físicos en busca de una explicación

Cosmología

Astronomía observacional

  • Chorros de los discos de acrecimiento: ¬ŅPor qu√© los discos de acreci√≥n que rodean ciertos objetos astron√≥micos, como los n√ļcleos de galaxias activas, emiten chorros relativistas a lo largo de sus ejes polares?
  • Bolas luminosas o tambi√©n Rayo globular: ¬ŅSon reales esos objetos flotantes y resplandecientes? ¬ŅC√≥mo darles explicaci√≥n?
  • El problema de la rotaci√≥n de las galaxias: ¬ŅPor qu√© los elementos exteriores de una galaxia orbitan a la misma velocidad que los elementos interiores? Como posibles explicaciones se han propuesto la materia oscura y la Teor√≠a modificada (MOND) de las Leyes de Newton. ¬ŅCu√°l es la verdadera?
  • Fuentes de rayos gamma: ¬ŅCu√°l es el origen de esos objetos astron√≥micos tan extraordinariamente energ√©ticos?
  • ¬ŅA qu√© se debe que algunos rayos c√≥smicos parezcan poseer energ√≠as elevad√≠simas, si no existen fuentes de rayos c√≥smicos lo suficientemente energ√©ticas en las proximidades de la Tierra, y los rayos c√≥smicos emitidos por fuentes muy alejadas deber√≠an haber sido absorbidos por la radiaci√≥n de fondo de microondas de acuerdo con el l√≠mite Greisen-Zatsepin-Kuzmin ?
  • La anomal√≠a de las Pioneer: ¬ŅCu√°l es la causa de la aceleraci√≥n residual de la sonda Pioneer?

Física de partículas

Física del estado sólido

Otros

  • Turbulencia: ¬ŅEs posible hacer un modelo te√≥rico que describa el comportamiento de un fluido turbulento (en particular, sus estructuras internas)?
  • F√≠sica solar: ¬ŅPor qu√© la corona solar (la capa atmosf√©rica del Sol) est√° mucho m√°s caliente que su superficie?

Lista de problemas no resueltos presentada por David Gross

En la conferencia Strings 2000, David Gross, Michael Duff y Edward Witten seleccionaron al modo de los famosos 23 problemas de David Hilbert de 1900, cuáles serían los problemas más interesantes de la física en esos momentos, [1] su lista era:

  1. ¬ŅSon todos los par√°metros adimensionales medibles que caracterizan al universo f√≠sico calculables en principio o algunos est√°n meramente determinados por accidentes hist√≥rico-mecanocu√°nticos y son incalculables?
  2. ¬ŅC√≥mo puede la gravedad cu√°ntica ayudar a explicar el origen del Universo?
  3. ¬ŅCu√°l es la vida media del prot√≥n y c√≥mo entenderla?
  4. ¬ŅEs la naturaleza supersim√©trica, y si es as√≠, c√≥mo se rompe la supersimetr√≠a?
  5. ¬ŅPor qu√© aparentemente el Universo tiene una dimensi√≥n temporal y tres espaciales?.
  6. ¬ŅPor qu√© la constante cosmol√≥gica tiene el valor que tiene?, ¬Ņes igual a cero y es realmente una constante? (relacionada con la pregunta 1).
  7. ¬ŅCuales son los grados de libertad fundamentales de la teor√≠a M y describe esta teor√≠a la naturaleza?
  8. ¬ŅCu√°l es la soluci√≥n de la paradoja de la informaci√≥n del agujero negro?
  9. ¬ŅC√≥mo explica la f√≠sica la enorme disparidad entre la escala gravitatoria y la t√≠pica escala de la masa de las part√≠culas elementales?
  10. ¬ŅPodemos comprender cuantitativamente el confinamiento de quarks y gluones en la cromodin√°mica qu√°ntica?

Ideas teóricas en busca de una demostración experimental

  • La expansi√≥n del Universo: ¬ŅEs correcta la Teor√≠a de la expansi√≥n del Universo? Y si lo es, ¬Ņcu√°les son los detalles de este periodo actual? ¬ŅCu√°l es el hipot√©tico campo de expansi√≥n que dio lugar a la expansi√≥n?
  • Ondas gravitacionales: ¬ŅEst√° nuestro Universo lleno de radiaci√≥n gravitacional procedente del Big Bang y de fuentes astrof√≠sicas, as√≠ como de estrellas de neutrones en rotaci√≥n? ¬ŅQu√© pueden revelarnos acerca de la gravedad cu√°ntica y la Teor√≠a general de la relatividad?
  • Monopolos magn√©ticos: ¬ŅExisten part√≠culas que posean "carga magn√©tica"?. Y si las hay, ¬Ņporqu√© son tan dif√≠ciles de detectar?
  • La desintegraci√≥n de los protones: ¬ŅLos protones se desintegran? Y si es as√≠, ¬Ņcual es su vida media?
  • Cromodin√°mica cu√°ntica (QCD en ingl√©s) en r√©gimen no perturbativo: Las ecuaciones de la QCD siguen sin resolver para las energ√≠as que describir√≠an con mayor exactitud los n√ļcleos at√≥micos. ¬ŅC√≥mo nos dar√° a conocer la QCD la f√≠sica de los n√ļcleos y los nucleones?
  • Gravedad cu√°ntica (gravitones): ¬ŅC√≥mo podemos unir la teor√≠a de la mec√°nica cu√°ntica con la teor√≠a de la relatividad general para formular la "teor√≠a del todo" ¬ŅEs la teor√≠a de las cuerdas el camino que debemos seguir para llegar a la gravedad cu√°ntica, o es un callej√≥n sin salida? ¬ŅHay alguna forma de obtener informaci√≥n acerca de c√≥mo son las leyes de la f√≠sica en la escala de Planck?
  • Par√°metros del modelo est√°ndar: ¬ŅQu√© dio lugar al modelo est√°ndar que conocemos? ¬ŅPor qu√© las part√≠culas que recoge el modelo tienen las masas que hemos medido, y las interacciones tienen la fuerza que hemos medido? ¬ŅExiste realmente el Bos√≥n de Higgs, que predice el modelo? ¬ŅPor qu√© hay precisamente tres generaciones de part√≠culas? ¬ŅRefleja el modelo est√°ndar la realidad, una buena aproximaci√≥n a ella, o simplemente no vale para nada?
  • Supersimetr√≠a: ¬ŅEs la supersimetr√≠a una simetr√≠a que tiene la naturaleza? Si es as√≠, ¬Ņc√≥mo y por qu√© se rompi√≥? ¬ŅPodr√°n ser detectadas las part√≠culas supersim√©tricas que la teor√≠a predice?
  • Viajar m√°s r√°pido que la luz: ¬ŅEs posible ir m√°s r√°pido que la velocidad de la luz? Si fuera as√≠, ¬Ņse violar√≠an algunos principios del Universo como la causalidad?

Desafíos de la ingeniería

Problemas resueltos recientemente

Véase también

Referencias

  1. ‚ÜĎ Transparencias de la presentaci√≥n de la lista de 10 problemas de David Gross

Enlaces externos (en inglés)

Obtenido de "Problemas no resueltos de la f%C3%ADsica"

Wikimedia foundation. 2010.

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