Implicaciones geométricas de la teoría de Kaluza-Klein en los modelos de compactificación: Un acercamiento a las teorías modernas de unificación en la física

dc.contributor.advisorGiraldo Acuña, Juan Carlos
dc.contributor.authorRivera Correa, Santiago
dc.contributor.authorFonseca Urrego, Wilson Arvey
dc.date.accessioned2025-11-21T23:09:10Z
dc.date.available2025-11-21T23:09:10Z
dc.date.created2025-10-02
dc.descriptionLa teoría de Kaluza y Klein propone la unificación de la gravedad y el campo electromagnético desde métodos distintos pero con perspectivas comunes. Por un lado, Kaluza parte de los símbolos de Christoffel (interpretados como componentes del campo gravitatorio) añadiendo una quinta dimensión que sea independiente de dichos símbolos para obtener una relación matemática entre el campo gravitatorio y el campo electromagnético; esto en virtud de una analogía matemática establecida por Kaluza entre la descripción gravitatoria y electromagnética. De otro lado, Klein, siguiendo con la hipótesis de Kaluza, parte del formalismo geométrico, junto con grupos de transformación de coordenadas particulares, para derivar las ecuaciones de campo en las que naturalmente surgen el campo gravitatorio y electromagnético; esto le permite dar un tratamiento ondulatorio a la materia (guiado por la hipótesis de de Broglie) de tal manera que se impone una restricción matemática sobre el tipo de soluciones que deben tener las ecuaciones de campo, a saber: la ecuación de onda (hipótesis de Schrödinger). Así, Klein da un tratamiento cuántico y relativista al espaciotiempo, al mostrar que la quinta dimensión se encierra sobre sí misma, es decir, bucles espaciales tan diminutos (cuantizados) que son imperceptibles. Los métodos de derivación parten del mismo ansatz físico (dimensión extra), pero de hipótesis y ansatz matemáticos ligeramente distintos. La unificación gravitatoria y electromagnética lleva en sí la equiparación de dichos campos, esto es, de darles un tratamiento equivalente. Por esta razón, es necesaria una interpretación geométrica del espaciotiempo como un problema de descripción de medidas entre observadores, retomando así las reflexiones propuestas por Minkowski sobre simetrías hiperbólicas para observadores inerciales en el marco de la relatividad especial que facilitan y permiten una descripción igualitaria de las medidas y leyes físicas.
dc.description.abstractThe Kaluza-Klein theory proposes the unification of gravity and the electromagnetic field using different methods but with common perspectives. On one hand, Kaluza starts from the Christoffel symbols (interpreted as components of the gravitational field) by adding a fifth dimension that is independent of those symbols to obtain a mathematical relationship between the gravitational field and the electromagnetic field; this by virtue of a mathematical analogy established by Kaluza between the gravitational and electromagnetic descriptions. On the other hand, Klein, following Kaluza's hypothesis, starts from the geometric formalism, along with particular coordinate transformation groups, to derive the field equations in which the gravitational and electromagnetic fields naturally arise; this allows him to give a wave treatment to matter (guided by de Broglie's hypothesis) in such a way that a mathematical restriction is imposed on the type of solutions the field equations must have, namely: the wave equation (Schrödinger's hypothesis). Thus, Klein gives a quantum and relativistic treatment to spacetime, by showing that the fifth dimension closes in on itself, that is, spatial loops so tiny (quantized) that they are imperceptible. The derivation methods start from the same physical ansatz (extra dimension), but from slightly different mathematical hypotheses and ansatzes. The gravitational and electromagnetic unification inherently involves the equation of these fields, that is, giving them an equivalent treatment. For this reason, a geometric interpretation of spacetime is necessary as a problem of describing measurements between observers, thus revisiting the reflections proposed by Minkowski on hyperbolic symmetries for inertial observers within the framework of special relativity that facilitate and allow for an egalitarian description of measurements and physical laws.
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11349/99899
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Distrital Francisco José de Caldas
dc.relation.referencesAshtekar, A., & Petkov, V. (Eds.). (2014). Springer Handbook of Spacetime. Springer.
dc.relation.referencesCarroll, S. (2013). Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity (Pearson New International Edition). Pearson.
dc.relation.referencesDieks, D. (2008). The ontology of spacetime II (Vol. 4). Elsevier.
dc.relation.referencesEinstein, A. (1960). The Meaning of Relativity. Princeton University Press.
dc.relation.referencesEinstein, A. (1997). The Collected Papers of Albert Einstein, Volume 6 (English): The Berlin Years: Writings, 1914-1917. (English translation supplement) (R. Schulmann, M. Janssen & J. Illy, Eds.). Princeton University Press.
dc.relation.referencesFortney, J. P. (2018). A visual introduction to differential forms and calculus on manifolds (1ra ed.). Birkhauser.
dc.relation.referencesGriffiths, D. J. (1999). Introduction to electrodynamics (3rd). Cambridge University Press.
dc.relation.referencesHenry, J. (2007). Isaac Newton y el problema de la acción a distancia. Estudios de filosofía, (35), 189-226.
dc.relation.referencesJackson, J. D. (1999). Classical Electrodynamics (3rd). Wiley.
dc.relation.referencesKaluza, T. (2018). On the unification problem in physics. International Journal of Modern Physics D, 27 (14), 1870001.
dc.relation.referencesKlein, O. (1926). The atomicity of electricity as a quantum theory law. Nature, 118 (2971), 516-516.
dc.relation.referencesKlein, O. (2014). Quantum theory and five-dimensional relativity theory. En The Oskar Klein Memorial Lectures (pp. 69-82). WORLD SCIENTIFIC.
dc.relation.referencesKuhn, T. S. (1971). La estructura de las revoluciones científicas (A. Contín, Trad.; 1a edición en español). Fondo de Cultura Económica.
dc.relation.referencesLandau, L. D., & Lifshitz, E. M. (1973). Teor´ıa cl´asica de los campos. Reverte.
dc.relation.referencesMinkowski, H. (2012). Space and time: Minkowski’s papers on relativity (V. Petkov, Ed.). Minkowski Institute Press.
dc.relation.referencesNewton, I. (1999). The principia: Mathematical principles of natural philosophy. University of California Press.
dc.relation.referencesPetkov, V. (2024). Seven fundamental concepts in spacetime physics (1ra ed.). Springer Nature.
dc.relation.referencesSusskind, L., & Cabannes, A. (2023). General relativity: The theoretical minimum. Allen Lane.
dc.relation.referencesSusskind, L., & Friedman, A. (2017). Special relativity and classical field theory. Allen Lane.
dc.relation.referencesTejeiro, J. (2005). Sobre la teoría especial de la Relatividad. Univ. Nacional de Colombia.
dc.rights.accesoRestringido (Solo Referencia)
dc.rights.accessrightsRestrictedAccess
dc.subjectTeoría de Kaluza Klein
dc.subjectRelatividad general
dc.subjectElectromagnetismo
dc.subjectGeometrización
dc.subject.keywordKaluza Klein theory
dc.subject.keywordGeneral relativity
dc.subject.keywordElectromagnetism
dc.subject.keywordGeometrization
dc.subject.lembLicenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicas
dc.subject.lembCompactificaciones
dc.subject.lembTeorías del campo unificado
dc.subject.lembGravitación
dc.subject.lembGeometría diferencial
dc.subject.lembRelatividad (Física)
dc.titleImplicaciones geométricas de la teoría de Kaluza-Klein en los modelos de compactificación: Un acercamiento a las teorías modernas de unificación en la física
dc.title.titleenglishGeometric implications of Kaluza-Klein theory in compactification models: An approach to modern theories of unification in physics
dc.typebachelorThesis
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.degreeMonografía
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis

Archivos

Bloque original

Mostrando 1 - 2 de 2
No hay miniatura disponible
Nombre:
RiveraCorreaSantiago2025.pdf
Tamaño:
1.32 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
No hay miniatura disponible
Nombre:
Licencia de uso y publicación.pdf
Tamaño:
552.73 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Bloque de licencias

Mostrando 1 - 1 de 1
No hay miniatura disponible
Nombre:
license.txt
Tamaño:
7 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descripción: