La teoría de cuerdas

La teoría de cuerdas fue planteada por Jöel Scherk y John Henry Schwarz en 1974 con un artículo en el que explicaba los pilares unidimensionales en vez de partículas puntuales explicando la fuerza gravitatoria.

La teoría de cuerdas es un modelo de la física que aclara la naturaleza de la materia y de las interacciones que tiene. De la misma forma establece que el espacio-tiempo tiene varias dimensiones además de las que nosotros podemos percibir. Por lo que todo el universo está creado mediante filamentos. Para entender esta teoría tenemos que entender un electrón como una vibración que tiene la posibilidad de dar lugar a otras partículas. Gracias a la teoría posteriormente podríamos llegar a otra teoría cuántica de la gravedad.

Las 4 fuerzas de la teoría de cuerdas

La teoría de cuerdas este compuesto de 4 fuerzas:

• Fuerza electromagnética: mediante la partícula conocida como el fotón
• Fuerza “fuerte” o nuclear
• Fuerza “débil”
• La gravedad

Todo el universo está hecho de hebras de energía diminutas, conocidas como cuerdas. Cada partícula subatómica nace de uno de los nodos de vibración de un único tipo de cuerda.

La teoría de cuerdas junta: 

1. la teoría de relatividad de Einstein → que nos dice que es la gravedad
2. la mecánica cuántica → el mundo de los astros

Inconvenientes:

Según la teoría de cuerdas vivimos en un mundo de 10 dimensiones (11 si contamos el tiempo). Las cuales se dividen en: 9 espaciales y 1 temporal. Sin embargo, nosotros solo podemos percibir 4 de ellas: largo, alto, ancho y tiempo; por lo que las otras 7 están relacionadas con ellas mismas.

Por otro lado, la teoría produce una super abundancia de posibles universos compatibles con el nuestro, al menos del orden de la 10 >500.

En 1982 Michael Green y John Schwarz crearon 3 modelos de teoría de las cuerdas

• Modelo I: Tiene cuerdas cerradas y abiertas. Las cuerdas cerradas tienen forma de bloque. Las cuerdas abiertas no se tocan entre sí.

• Modelo IIA: este tipo de cuerdas tiene patrones vibratorios simétricos. Este tipo de cuerda están conectadas con estructuras las cuales tienen número impar de dimensiones.

• Modelo IIB: a diferencia de Tipo IIA, esta tiene parones vibratorios asimétricos. Este tipo de cuerda están conectadas con estructuras las cuales tienen número par de dimensiones.

Repulsión de pares electrónicos de capa de valencia, RPECV

Repulsión de pares electrónicos de capa de valencia (RPECV) o también conocido como VSEPR es la geometría que forma las moléculas o las redes covalentes.

El físico químico Gilbert Newton Lewis planteó en 1916 el enlace covalente que se encuentra entre los átomos. Este enlace se produce por la repartición de los pares de electrones. Esto hace que cada átomo consiga tener 8 electrones en la capa de valencia.

Un ejemplo claro es el átomo de flúor el cual tiene 7 electrones en la capa de valencia electrónica.

En una estructura es muy difícil distinguir la geometría, tanto la geometría molecular, como el grado que forman los enlaces entre sí. Es por esto, que la teoría de repulsión de los pares electrónicos de la capa valencia se emplea para determinar la geometría molecular. Fue a partir del 1970 por Gillespie, esta teoría facilitará la distinción de la geometría y los ángulos.

El modelo de repulsión de pares electrónicos de capa de valencia

El modelo RPECV explica que como los electrones se repelen entre sí por son cargas negativas, la geometría podrá reducir las repulsiones que haya entre los diferentes pares electrónicos que se encuentren alrededor del átomo central.

La teoría de repulsión de pares de electrones de Valencia es el ejemplar en química para conocer la forma de las moléculas el cual parte del grado de repulsión electrostática de las parejas de electrones.

Como podemos ver a continuación existen diferentes tipos de geometría molecular:

• Bipirámide trigonal

• Balancín

• T

• Lineal

Tipos de repulsión

Podemos encontrar 3 tipos de repulsión entre los electrones de una molécula:

• La repulsión par no enlazante – par no enlazante
• La repulsión par no enlazante – par enlazante
• La repulsión par enlazante – par enlazante

La repulsión par no enlazante se considera libre en cambio la repulsión par enlazante ha de tener un enlace químico.

Dependiendo del número de electrones que se encuentran en la capa de Valencia podemos ver una disposición u otra de los electrones.

Un ejemplo claro de la teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia es el amoniaco (NH₃). El amoniaco dispone de 3 electrones unidos y un par suelto. Los electrones sueltos afectan a la geometría mediante repulsiones. La molécula de NH₃ forma parte del grupo AB₃E manifestando una E debido al par de electrones sin unión.