Replanteando a Einstein: El fin del Espacio-Tiempo

[eduardo dd]

Corría el año 1908, y el matemático alemán Hermann Minkowski había estado tratando de dar sentido a la nueva idea de Albert Einstein – lo que hoy conocemos como la relatividad especial – que describe cómo el tiempo se distorciona a medida que las cosas se mueven más rápido. “A partir de entonces el espacio por sí mismo y el tiempo por sí mismo están condenados a desaparecer en las meras sombras”, proclamó Minkowski “, y sólo una unión de los dos conservará una realidad independiente.”
Y así el espacio-tiempo – el tejido maleable cuya geometría se puede cambiar por la gravedad de las estrellas, los planetas y la materia – nació. Es un concepto que nos ha servido bien, pero si el físico Petr Horava tiene razón, puede no ser más que un espejismo.
Horava, de la Universidad de California, Berkeley, pretende desenmarañar el problema y además reprogramar la idea del tiempo y el espacio libres uno del otro con el fin de encontrar una teoría unificada que reconcilie los mundos dispares de la mecánica cuántica y la gravedad – una de los más apremiantes desafíos de la física moderna.
Desde que Horava publicó su trabajo en enero de 2009, ha recibido una asombrosa cantidad de atención. Ya, más de 250 trabajos se han escrito sobre él. Algunos investigadores lo han empezado a utilizar para tratar de explicar el doble misterio cosmológico de la materia oscura y la energía oscura. Otros lo han aplicado a los estudios de los agujeros negros que no se comportarían como pensamos. Si la idea de Horava es correcta, podria cambiar para siempre nuestra concepción del espacio y el tiempo y nos llevaría a una “teoría del todo”, aplicable a toda la materia y las fuerzas que actúan sobre ella.
Durante décadas, los físicos han afrontado obstaculos en sus esfuerzos por reconciliar la teoría de la elatividad General de Einstein, que describe la gravedad y la mecánica cuántica, que describe las partículas y sus fuerzas (con excepción de la gravedad) en la escala más pequeña. El escollo del conflicto se encuentra en parte a sus respectivos puntos de vista de espacio y tiempo.
Como lo ve la teoría cuántica, el espacio y el tiempo son un telón de fondo estático en el cual las partículas se mueven. En las teorías de Einstein, por el contrario, no sólo estan el espacio y el tiempo indisolublemente vinculados, sino que el espacio-tiempo resultante se moldea o deforma por los elementos que se encuentran dentro del mismo.
Parte de la motivación detrás de la búsqueda de unir la relatividad y la teoría cuántica – para producir una teoría de la gravedad cuántica – proviene de un deseo estético de unir todas las fuerzas de la naturaleza. Pero pudiera haber más que eso. También se necesita una teoría para entender lo que sucedió inmediatamente después del big bang o lo que ocurre cerca de los agujeros negros, donde los campos gravitatorios son inmensos.
Un área en la que el conflicto entre la teoría cuántica y la relatividad pasa a primer plano se encuentra en la constante gravitacional, G, la cantidad que describe la fuerza de la gravedad. En gran escala – en la escala del sistema solar o del universo mismo – las ecuaciones de la relatividad general producen un valor de G que coincide con el comportamiento observado. Pero cuando uno se acerca a distancias muy pequeñas, la relatividad general no puede ignorar las fluctuaciones cuánticas del espacio-tiempo. Tomamando en cuenta cualquier cálculo de G da respuestas ridículas, haciendo las predicciones imposibles.

Fuente:http://www.benditaciencia.com/?p=385