La realidad no es lo que parece – Carlo Rovelli (2018)

En este trabajo, Rovelli se dedica a describir y promover el desarrollo de la Gravedad Cuántica de Bucles (LQG). La gravedad cuántica de bucles es una de las teorías en desarrollo que intenta amalgamar las 2 grandes teorías descriptivas de la ciencia que tenemos: la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica.

Estas actualmente 2 teorías que describen con mucha precisión la realidad física pero tienen rangos de aplicación bien distintos. La relatividad general describe los fenómenos gravitacionales que ocurren a escalas macroscópicas y es utilizada principalmente en cosmología, el estudio del nacimiento y evolución del universo. La mecánica cuántica describe los fenómenos microscópicos, el comportamiento de la partículas elementales y la estructura de la materia.

Ambas son teorías incompletas pues no describen el campo de la otra y lo peor de todo, son incompatibles entre sí. Para la mayoría de los fenómenos físicos en estudio es posible aplicar ambas teorías por separado. Sin embargo, existen algunos casos donde es necesario una teoría completa, por ejemplo, para describir el origen del universo o lo que ocurre en el interior de los agujeros negros.

Durante las últimos 40 años varias propuestas han intentado sin éxito amalgamar estas 2 grandes teorías descriptivas en una única teoría general completa.

La primera y más conocida es la Teoria de Supercuerdas y sus derivadas, como la Teoría M. Estas teorías han acaparado la atención de miles de científicos durante las últimas 3 décadas pero pocos avances reales se han obtenido.

Un enfoque mucho más simple y más nuevo y que se ha convertido en la principal alternativa a la teoría de súper cuerdas es la gravedad cuántica de bucles de la cual, el autor de este libro es un experto.

Yendo ahora al ensayo, la primera parte es la típica descripción histórica de la evolución de la ciencia desde la antigua Grecia, pasando por Galileo, Newton, Maxwell, Einstein, Bohr, Heisenberg y otros tantos. Nada nuevo realmente salvo el modo poético en que escribe Rovelli y el énfasis en la reivindicación que pone el autor en viejos pioneros de la ciencia de la antigua Grecia, Leucipo y su brillante discípulo Demócrito, quien ya en el 450 a.C. creía lo que en esencia nos dice la mecánica cuántica: que el universo no es continuo sino discreto.

Lo verdaderamente original nos aguarda en la segunda parte, donde Rovelli comienza a escribir la gravedad cuántica de bucles. No hay muchos ensayos que describan esta teoría y menos en manos de un experto en la materia. Sin embargo, Rovelli, no ahonda mucho en detalles, va a lo conceptual. Hay muy poco ego en este ensayo, tal vez demasiado poco considerando que el es una de las personalidades que más han aportado en la construcción de esta teoría.

La gravedad cuántica de bucles presupone que el espacio y el tiempo son discretos, es decir, no pueden hacerse tan pequeños como queramos, sino que existe un límite último en el tamaño mínimo en que ambas dimensiones pueden tomar.

Si descendemos a un nivel inferior al de los átomos y las partículas elementales (muy pero muy inferior) chocaremos con el límite último e infranqueable: los campos cuánticos covariantes, debajo de los cuales simplemente no hay nada más. Allí, ni el tiempo ni el espacio existen. Ambos conceptos son una propiedad emergente de estos campos primordiales que solo cobran entidad en un nivel superior. 

El mundo está hecho enteramente de campos cuánticos. Estos campos no existen en el espacio-tiempo. Simplemente existen, uno sobre otro, campos sobre campos. El espacio y el tiempo que percibimos a gran escala son la imagen desenfocada y aproximada de uno de estos campos cuánticos: el campo gravitatorio.

La imagen del universo se simplifica bastante en este modelo, el espacio, el tiempo, las partículas y los otros campos conocidos son todos productos derivados de los campos cuánticos covariantes.

Bajo esta nueva perspectiva, ni en el origen del universo ni en el interior de los agujeros negros existe una singularidad de espacio-tiempo donde la densidad tiende a infinito.

Rovelli sostiene que la ausencia de tiempo y espacio en el sustrato constitutivo de la realidad permite tender un puente entre la determinista teoría de la relatividad general y la probabilística mecánica cuántica.

Si bien esta teoría es compatible con las observaciones, el autor reconoce que aun se encuentra se encuentra en un estado muy prematuro, pero que se perfila como la mejor candidata que disponemos actualmente. El tiempo dirá.