Nueva Teoria de Unificación
Una teoría radical que unifica consistentemente la gravedad y la mecánica cuántica, al tiempo que preserva el concepto clásico de espacio-tiempo de Einstein, se anunció hoy en dos artículos publicados simultáneamente por la física de la UCL (University College London)
Las 2 teorías fundamentales sobre la que se apoya la física moderna son la teoría cuántica, que gobierna las partículas elementales de lo que está hecho todo y la teoría de la relatividad general de Einstein, que explica la gravedad a través de la curvatura del espacio-tiempo. Pero estas dos teorías están en contradicción entre sí y una reconciliación ha permanecido elusiva durante más de un siglo.
¿Deberíamos cuantificar el espacio-tiempo, o deberíamos modificar la teoría cuántica, o es algo completamente diferente?
La suposición predominante ha sido que la teoría de la gravedad de Einstein debe ser modificada, o “cuantizada”, para encajar dentro de la teoría cuántica. Sin embargo, esta nueva teoría, desarrollada por Jonathan Oppenheim (UCL Physics & Astronomy) desafía ese consenso y adopta un enfoque alternativo al sugerir que el espacio-tiempo puede ser clásico, es decir, no gobernado por la teoría cuántica en absoluto. En lugar de modificar (cuantificar) el espacio-tiempo, la teoría, denominada “teoría poscuántica de la gravedad clásica”, modifica la teoría cuántica y predice una ruptura intrínseca de la previsibilidad mediada por el propio espacio-tiempo.
Esta nueva teoría demuestra que si el espacio-tiempo no tiene una naturaleza cuántica, entonces debe haber fluctuaciones aleatorias en la curvatura del espacio-tiempo que tienen una firma particular que puede verificarse experimentalmente.
“Tanto en la gravedad cuántica como en la gravedad clásica, el espacio-tiempo debe estar sufriendo fluctuaciones violentas y aleatorias a nuestro alrededor, pero en una escala que aún no hemos podido detectar. Pero si el espacio-tiempo es clásico, las fluctuaciones tienen que ser mayores que un cierto valor y este valor puede ser determinada por otro experimento donde probamos durante cuánto tiempo podemos poner un átomo pesado en superposición existiendo en dos ubicaciones diferentes”.
Se analizan algunas de las consecuencias de la teoría y se propone un experimento para probarla: medir una masa (por ejemplo, el kg patron de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas de Francia) con mucha precisión para ver si su peso parece fluctuar con el tiempo. Si las fluctuaciones en las mediciones de esta masa son menores de lo necesario para la coherencia matemática, se puede descartar esta nueva teoría.
Lo interesante de esta teoría es que, partiendo de suposiciones muy generales, podemos demostrar una relación clara entre dos cantidades mensurables: la escala de las fluctuaciones del espacio-tiempo y durante cuánto tiempo pueden colocarse objetos como átomos o manzanas en superposición cuántica de dos ubicaciones diferentes. Entonces podremos determinar estas dos cantidades experimentalmente.”
Esta nueva teoría poscuántica tiene implicaciones más allá de la gravedad. El infame y problemático “postulado de la medición” de la teoría cuántica no sería necesario, ya que las superposiciones cuánticas necesariamente se localizan a través de su interacción con el espacio-tiempo clásico.
Tambien permitiría resolver el problema de la información de los agujeros negros. Según la teoría cuántica estándar, un objeto que entra en un agujero negro debería ser irradiado de alguna manera, ya que la información no puede destruirse, pero esto viola la relatividad general, que dice que nunca se puede saber acerca de los objetos que cruzan el horizonte de sucesos del agujero negro.
La nueva teoría permite que la información sea destruida debido a una falla fundamental en la previsibilidad.
New theory claims to unite Einstein’s gravity with quantum mechanics (phys.org)