
English: 
String theory in 7 minutes!
The idea, in brief!
Once upon a time there was a world in which physicists had a big problem with gravity.
Whereas all other interactions could be tamed by the laws of Quantum Physics, our most
fundamental laws, gravity instead could not.
Physicists didn't know how to unify the fundamental forces within the same set of rules.
Many solutions were proposed, among them, the idea that the elementary particles
in the universe are not point-like objects, but rather extended objects...
This opened the door to one of the most promising candidates to a Theory of Everything:
String Theory
But first of all, let's be clear about two points! The first is that everything in this video
has not yet been confirmed by experiment; it may happen that the real world is very different.
The second is that there is not just one string theory; string theory is a theoretical framework
In fact there are 5 different realizations of it, but the main ideas can be understood
with three basic ingredients.

Spanish: 
¡La Teoría de Cuerdas en 7 minutos!
¡La idea en síntesis!
Érase una vez un mundo en el que los físicos
tenían un problema muy gordo con la gravedad.
Mientras el resto de interacciones se dejaban
domar por las leyes cuánticas, las leyes
más profundas que conocemos, la gravedad
se resistía.
Los físicos no sabían cómo unir las fuerzas
más fundamentales bajo las mismas normas.
Muchas soluciones fueron propuestas, entre
ellas la idea de que las partículas más
elementales del universo no son objetos puntuales,
sino que son objetos extensos…
Así se abrió la puerta a una de las candidatas a Teoría
del Todo más importantes del momento:
LaTeoría de Cuerdas.
Antes de nada, que queden dos cosas claras:
La primera es que todo lo que viene a continuación
no ha sido confirmado experimentalmente; puede
ser que el mundo real sea muy distinto.
La segunda es que no hay una sola teoría
de cuerdas; la teoría de cuerdas es un marco teórico,
5 realizaciones de la idea se engloban
aquí, pero la idea general se puede entender
con tres ingredientes esenciales.

Spanish: 
Uno es La Cuerda, un filamento diminuto que,
dependiendo de cuanto vibre, genera cada una
de las partículas elementales que conocemos,
¡todos los componentes de la realidad a partir
del mismo objeto!
Las cuerdas también explican cómo las partículas
interaccionan.
En ciertos modelos, las partículas del modelo
estándar, las que conocemos y de las que
estamos hechos, estarían representadas por
cuerdas abiertas, mientras que el gravitón,
la elusiva partícula que media la gravedad,
estaría representada por una cuerda cerrada.
Dos cuerdas abiertas pueden combinarse para
dar lugar a una sola cuerda abierta, o partirse
por la mitad para formar dos.
Así se explicaría cómo interaccionan las
partículas que conocemos, por ejemplo, cómo
los electrones se repelen.
Por otro lado, una cuerda abierta podría plegarse
de modo que emita una cuerda cerrada.
Así sería cómo la materia emite gravitones,
cómo crea campos gravitacionales.
Las cuerdas deben ser objetos terriblemente
pequeños, ya que ningún experimento del
mundo las ha detectado.
De hecho, puede que sean tan pequeñas que
tengamos que buscar rastros de ellas en el

English: 
One: the String, a tiny filament which, depending on its vibration state, produces
each of the elementary particles we know. All components of reality arising from
a unique kind of object!
Strings also explain how particles interact.
In certain models, the known particles of the Standard Model,
out of which we are made of, would correspond to open strings, while the graviton,
the elusive particle mediating the gravitational force, would correspond to a closed string.
Two open strings can combine into one to produce a single open string,
or split in halved to produce two strings.
This would explain how known particles interact, for instance,
how two electrons repel.
On the other hand, an open string could fold such that it emits a closed string.
This is how matter would emit gravitons, i.e. creates gravitational fields.
Strings must be exceedingly tiny objects, since no experiment
has ever detected them.
In fact, they may be so small that we may have to search their trails

Spanish: 
universo primitivo, cuando la energía era
tan brutalmente alta que podían manifestarse.
Pero vayamos con el segundo ingrediente: las
Dimensiones Extra.
Pongamos a vibrar a las cuerdas en las tres
dimensiones del espacio.
De estas vibraciones surgirán las distintas
partículas y cómo estas partículas interactúan
con la gravedad.
El resultado: desastroso.
La gravedad sigue sin comportarse bien a nivel
cuántico cuando está con el resto.
¿Cómo arreglarlo?...
¿Y si cambiáramos la forma en la que las
cuerdas vibran… aumentando las dimensiones
del espacio?
El caso es que seguimos teniendo un desastre
aumentando las dimensiones a cuatro, cinco,
seis… es necesario tener, para la mayoría
de teorías de cuerdas, 9 dimensiones espaciales
para que la gravedad se porte bien.
Pero nuestro mundo claramente tiene 3 dimensiones,
así que ¿dónde están las demás?
Es aquí cuando llega la idea de la Compactificación.
Imagina que ves un cable de lejos.
¿Parece que tiene una dimensión verdad?
Sin embargo, si te acercas mucho, notas que
es cilíndrico, que podrías moverte sobre
la superficie del cable.
Una dimensión más.

English: 
in the early universe, when the energy was to enormous that they could become manifest.
But let's move on to the second ingredient: Extra Dimensions!
Let us force a string to vibrate in the three dimensions of space.
These vibrations produce the different particles, and how they interact
with gravity.
The result is a complete disaster!
Gravity keep on misbehaving at the quantum level when put together with the other interactions.
How to fix it?
What if we change the way strings vibrate... by increasing
the number of dimensions of space?
Actually, the result is still disastrous even if we increase to dimensions to four, five, six...
For most string theories, we must have 9 dimensions of space
for gravity to behave properly.
But our world clearly has only 3 dimensions, so, where are the rest?
This is where the idea of Compactification enters
Imagine you see an electric wire from afar
It looks one-dimensional, right?
But, if you come close up, you notice it is actually a cylinder, and that you could
cricle along the wire.
One more dimension!

English: 
Our world might work similarly: it may look three-dimensional at our scales
but, if we would test it a very very small distances, we would notice there are extra dimensions
6 extra dimensions, hidden in compact spaces, curled up
in what we call a compactification.
These spaces host not only strings, but also our third ingredient
Branes
The point is that physicists realized that open strings had to end somewhere
their endpoints had to be anchored to some object, which, moreover, should fill all space
the branes.
In particular, this is a 2-brane, as it has two space dimensions, but the different
string theories predict the existence of branes of different dimensions
which may even stretch in the extra dimensions!
Moreover, these branes could be able to intersect other branes,
giving extra freedom to the open strings stretching between them: now one of their endpoints
may attach to one brane, and the other to a second one, endowing the string with new properties.
For instance, if a brane endows the string with electric charge, while

Spanish: 
Puede que a nuestro mundo le pase lo mismo:
que parezca tridimensional a nuestras escalas
pero, si fuéramos a tamaños muy muy pequeños,
nos percatáramos de que hay más dimensiones;
6 dimensiones ocultas en diminutos espacios
compactos, plegados de una cierta manera,
que llamamos la compactificación.
En estos espacios no solo habitan las cuerdas,
también vive nuestro tercer ingrediente:
las branas.
La cosa es que los físicos se dieron cuenta
de que las cuerdas abiertas tenían que acabar
en alguna parte, tenían que estar ancladas
a un objeto que, además, llena todo el espacio:
las branas.
Esta en concreto es una 2-brana, porque tiene
dos dimensiones, pero las distintas teorías
de cuerdas predicen la existencia de branas
de diversas dimensiones... ¡que incluso se
estiran por las dimensiones extra!
. Además, estas branas podrían ser capaces
de intersecar con otras branas, lo que daría
más libertad a las cuerdas unidas a ellas:
ahora pueden tener un extremo amarrado a una
brana y el otro extremo a otra, lo que confiere
a la cuerda nuevas propiedades.
Por ejemplo, puede que una brana dote a la
cuerda de carga eléctrica, mientras que la

Spanish: 
otra la dote de carga de color.
Entonces esta cuerda se comporta un quark.
La idea es que los electrones, los neutrinos,
los quarks, los fotones… todas las partículas
de nuestro universo podrían ser cuerdas cada
una ancladas con distintas branas,
teniendo así sus diferentes características.
Ahora sí, tanto la estructura de las branas
como la forma en la que el espacio en estas
dimensiones extra está compactificado, va
a afectar a cómo vibran las cuerdas:
van a influir en el número de partículas que
haya, o cuales son sus masas, o cuán fuerte
es su interacción.
La compactificación ayuda a determinar cuales
son las leyes de nuestro universo…
y aquí están los físicos trabajando, porque no
hay una manera única de compactificar 6 dimensiones.
No se conocen aún los números exactos, pero
la idea es que hay tropecientas compactificaciones
distintas igual de válidas, cada una generando
sus propias leyes.
Este paisaje de diferentes posibilidades se
llama el Landscape.
Algunas personas apuntan a esto como una maldición:
la teoría debería decirte de una cuál es
nuestra compactificación y cuales son las
leyes de nuestro universo,

English: 
the other provides it with color charge,
then the string behaves as a quark!
The idea is that electrons, neutrinos, quarks, photons... all particles
in our universe could be strings stretching among the different branes
thus explaining their different properties.
Now, both the structure of the branes, and the way the extra-dimensional space
is compactified, determines the way strings vibrate:
it fixes the number of particles of a given kind, or their masses, or how intense
their interactions are.
The compactification determines the laws of our universe
and this is where physicists are working nowadays, because there is no unique way to compactify 6 dimensions.
The precise numbers have not yet been determined, but the idea is that there are
zillions of different, but equally valid, compactifications, each with its own laws.
This set of possibilities is known as the String Landscape.
Some people consider this a major flaw: the theory should be able to tell you
which compactification is ours, and which are the laws of our universe,

Spanish: 
no poner sobre la mesa una cantidad ingente de posibilidades.
Sin embargo, otros piensan que detrás de
esto hay algo fundamental:
al igual que la astrofísica nos dice que hay varias maneras de fabricar un sistema planetario
que, de hecho, existen en el cosmos, puede ser que
lo que la teoría de cuerdas nos está diciendo
es que hay varias maneras de fabricar un universo,
y que nosotros somos uno con una compactificación
concreta entre muchos otros universos completamente
distintos, conviviendo en un Multiverso.
Dejando estas batallas a un lado: os hemos
contado que existen 5 teorías de cuerdas distintas…
bueno, lo cierto es que eso es
lo que pensaban los físicos al principio,
pero con el tiempo fueron notando que en realidad
no son tan diferentes:
están conectadas por Dualidades.
Por ejemplo, estas dos.
En principio parecen teorías muy distintas,
con sus peculiaridades, pero lo cierto es
que con una cierta transformación puedo convertir
una en la otra y viceversa.
Lo que estas equivalencias nos están diciendo
es que todas las teorías de cuerdas están hablando

English: 
rather than putting an enormous set of possibilities on the table.
However, some others believe that this reveals something fundamental.
Just as Astrophysics teaches us that there are several ways to build a planetary system
which, in fact, actually exist in the cosmos, String Theory may be teaching us
that there are several ways to build a universe, and ours is just a possible one
with a concrete compactification among other completely different universes, all coexisting in a Multiverse.
Leaving these battles aside: we told you that there are 5 different string theories...
Well, actually, this is what physicists thought at first
but, as time went by, they started noticing that they are actually not that different:
they are connected by Dualities.
For instance, these two.
At first sight, they look like two very different theories, each with its peculiarities,
but, by applying certain transformations, they can be turned into each other.
What these equivalences are telling us is that all string theories are talking

English: 
about the same, but each is expressing it in a different way: we can think about it
as if each theory were one of the five senses, each perceiving the same world, but in its particular way.
And indeed, just as a noise is much easier to be detected by hearing rather than by smelling
there are certain computations which are easy in one theory... but a nightmare in another.
Dualities remain an active research area, because they can take us to unsuspected places,
places like the celebrated M-theory, a theory which, although related, is not even a string theory;
or places in which things that look three-dimensional could actually be two-dimensional.
But this is something we will take about some other time.
No doubt, string theory predicts incredible things.
But... (and this is the big question) does it provide the most fundamental laws of reality?
We don't know... and it will take a long time to find out
So, let us get down to work! Let us discover all the wonders that this idea can teach us
and let Nature say the final word!
Hey! if you don't want to miss our next video, subscribe!

Spanish: 
de lo mismo, solo que cada una lo comunica
de manera distinta: podríamos verlo como
que cada teoría es un sentido, cada uno percibe
el mismo mundo pero de una manera particular.
Y, de hecho, al igual que detectar un sonido
es mucho más sencillo con el oído que con el olfato,
hay ciertos cálculos que son sencillos
de obtener con una teoría… pero infernales con otra.
Las dualidades se siguen estudiando, pues nos llevan a sitios insospechados.
a lugares como la famosa teoría M, una teoría que, aunque conectada, ni siquiera es una teoría de cuerdas;
o a lugares en los que lo que nos parece tridimensional, podría realmente ser bidimensional.
Pero de esto hablaremos en otra ocasión.
Sin duda, las predicciones de la teoría de cuerdas son increíbles
Pero... (y aquí va la gran pregunta), ¿serán las reglas más fundamentales de la realidad?
No lo sabemos... y aún tardaremos mucho en averiguarlo
Así que, ¡pongámonos a trabajar! Descubramos todas las maravillas que esta idea puede darnos
y que la Naturaleza diga la última palabra
¡Hey! Si quieres que te avisemos cuando saquemos el próximo vídeo, suscríbete

English: 
And thanks for watching us.

Spanish: 
Y gracias por vernos.
