Nueva teoría unifica gravedad y mecánica cuántica y preserva el concepto de Einstein

Europa Press

Periódico La Jornada
Martes 5 de diciembre de 2023, p. 6

Madrid. Físicos del Colegio Universitario de Londres (UCL, por sus siglas en inglés) presentaron una teoría radical que unifica consistentemente gravedad y mecánica cuántica preservando el concepto de espacio-tiempo de Albert Einstein.

La física moderna se basa en dos pilares: la teoría cuántica, que gobierna las partículas más pequeñas del universo, y la teoría de la relatividad general de Einstein, que explica la gravedad mediante la curvatura del espacio-tiempo. Sin embargo, estas dos teorías están en contradicción y una reconciliación ha sido difícil de alcanzar durante más de un siglo.

La suposición predominante ha sido que la teoría de la gravedad de Einstein debe modificarse o cuantizarse para que encaje en la cuántica. Se trata del enfoque de dos candidatos destacados para una teoría cuántica de la gravedad, la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles.

Pero una nueva teoría, desarrollada por Jonathan Oppenheim y presentada en un nuevo artículo en Physical Review X, desafía ese consenso y adopta un enfoque alternativo al sugerir que el espacio-tiempo puede ser clásico, es decir, no está gobernado por la teoría cuántica en absoluto.

En lugar de modificar el espacio-tiempo, la teoría, denominada poscuántica de la gravedad clásica, modifica la teoría cuántica y predice una ruptura intrínseca de la previsibilidad mediada por el propio espacio-tiempo. Esto da como resultado fluctuaciones aleatorias y violentas en ese bionomio que son mayores de lo previsto en la teoría cuántica, lo que hace que el peso aparente de los objetos sea impredecible si se mide con la suficiente precisión.

Un segundo artículo, publicado simultáneamente en Nature Communications y dirigido por antiguos estudiantes de doctorado de Oppenheim, analiza algunas de las consecuencias de la teoría y propone un experimento para probarla: medir una masa con mucha precisión para ver si su peso parece fluctuar con el tiempo.

Por ejemplo, la Oficina Internacional de Pesas y Medidas de Francia pesa usualmente una masa de un kilogramo, que solía ser el estándar de un kilogramo. Si las fluctuaciones en las mediciones de esta masa son menores de lo necesario para la coherencia matemática, se puede descartar la teoría.

El resultado del experimento, u otra evidencia que surja que confirme la naturaleza cuántica versus clásica del espacio-tiempo, es el tema de una apuesta de 5 mil contra uno entre Oppenheim, Carlo Rovelli y Geoff Penington, principales defensores de la gravedad de bucle cuántico y teoría de cuerdas, respectivamente.

Durante los pasados cinco años, el grupo de investigación de la UCLpuso a prueba la teoría y exploró sus consecuencias.

Zach Weller-Davies, quien como estudiante de doctorado en la UCL ayudó a desarrollar la propuesta experimental e hizo contribuciones claves a la teoría misma, sostuvo: este descubrimiento desafía nuestra comprensión de la naturaleza fundamental de la gravedad, pero también ofrece vías para investigar su naturaleza cuántica potencial.