febrero 27, 2024

Una nueva teoría que unifica la mecánica cuántica y la relatividad general de Einstein

Una nueva teoría que unifica la mecánica cuántica y la relatividad general de Einstein

Hace un siglo surgieron dos teorías para comprender la realidad: la mecánica cuántica y la relatividad general. Con el tiempo, estos conceptos fueron perfeccionados y probados rigurosamente, convirtiéndose en los pilares de la física. Sin embargo, individualmente no pueden explicar todos los fenómenos observados y juntos no parecen encajar, lo que desafía a la ciencia.

Para resolver este enigma, se han propuesto dos explicaciones principales: la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles. Recientemente, un grupo de investigadores presentó un nuevo enfoque, llamado “teoría poscuántica de la gravedad clásica”, que se diferencia de las otras dos en un punto crucial: no tiene en cuenta el espacio-tiempo cuántico.

La teoría poscuántica de la gravedad clásica propone que el espacio-tiempo sufre fluctuaciones de energía mucho más densas que la visión cuántica tradicional. Crédito: MetaWorks – Shutterstock

Anteriormente se pensaba que el espacio-tiempo consistía en pequeños períodos discretos, demasiado pequeños para medirlos directamente. Sin embargo, en esta nueva teoría, la mecánica cuántica sufre revisiones, mientras que el espacio-tiempo permanece continuo. Esto plantea una pregunta fundamental sobre si el espacio-tiempo debería ser cuántico o algo completamente distinto.

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La teoría cuántica y la relatividad general de Einstein son matemáticamente incompatibles

Jonathan Oppenheim, profesor del University College London en Inglaterra, destaca la importancia de este punto, dado que la teoría cuántica y la relatividad general de Einstein son matemáticamente incompatibles. La falta de consenso sobre la naturaleza del espacio-tiempo es una incógnita que es necesario resolver.

La teoría poscuántica de la gravedad clásica propone que el espacio-tiempo sufre fluctuaciones de energía mucho más densas que la visión cuántica tradicional. Estas fluctuaciones se pueden probar experimentalmente midiendo la masa y el peso de un objeto con alta precisión. Si las fluctuaciones no afectan estas mediciones, podría indicar que el espacio-tiempo es, de hecho, clásico.

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Zach Wheeler-Davies, uno de los coautores del artículo, explica que si el espacio-tiempo no es cuántico, entonces las fluctuaciones en la curvatura del espacio-tiempo deberían tener una firma específica que pueda detectarse experimentalmente. Esto significa que si el espacio-tiempo es clásico, las fluctuaciones deben ser mayores que un cierto umbral.

Los investigadores creen que dentro de dos décadas podremos tener los medios necesarios para comprobar esta hipótesis, en detalle en un artículo publicado el lunes (4) en la revista. Revisión físicaX.