Una teoría innovadora busca unir la relatividad general y la mecánica cuántica

Desde hace más de un siglo, los físicos teóricos han intentado unir la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica. La relatividad general, desarrollada por Albert Einstein, describe los fenómenos gravitatorios como el resultado de la interacción entre objetos con masa y el continuo espacio-tiempo. Por otro lado, la mecánica cuántica aborda el comportamiento de las partículas subatómicas.

La fusión de estas dos aproximaciones a lo muy grande y lo muy pequeño ha presentado enormes desafíos. A pesar de los esfuerzos de muchos durante décadas, el objetivo sigue sin alcanzarse. No obstante, Jonathan Oppenheim, profesor de teoría cuántica en el University College de Londres, se ha embarcado en formular su propia teoría cuántica de la gravedad.

Un enfoque distinto en la búsqueda de la unificación

Hasta ahora, la mayoría de los físicos han optado por modificar la relatividad general para que se acomode a la mecánica cuántica. Este es el enfoque de teorías como la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles, aunque ninguna ha sido comprobada de manera concluyente. Ambas, sin embargo, han tenido ciertos logros

La propuesta de Jonathan Oppenheim es distinta. En lugar de modificar la relatividad general para que se ajuste a la teoría cuántica, él sugiere cambiar esta última para que coexista con la relatividad general, preservando la interacción tradicional entre masa y espacio-tiempo. Su enfoque es notablemente original.

Denominada como teoría poscuántica de la gravedad clásica, esta plantea que el continuo espacio-tiempo podría no ser descrito adecuadamente mediante la teoría cuántica, sugiriendo que su naturaleza es estrictamente clásica. Lo intrigante de este modelo es que, de acuerdo con dos artículos publicados en Nature Communications y Physical Review X, logra reconciliar ambas teorías sin alterar el concepto clásico del espacio-tiempo.

Una de las consecuencias más sorprendentes de esta teoría es que el peso de los objetos con masa podría ser impredecible cuando se mide con gran precisión, debido a violentas y aleatorias fluctuaciones en el espacio-tiempo. Esto es una desviación drástica de las propuestas de la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles.

Aun hay más. Oppenheim y su equipo han sugerido un fascinante experimento: medir la masa de un objeto con extrema precisión para observar si su peso fluctúa con el tiempo.

Aún estamos lejos de confirmar si la teoría poscuántica de la gravedad clásica es correcta. La prueba experimental de estas ideas requiere una precisión extrema, algo que plantea un gran desafío. No obstante, considerando que los físicos ya han logrado identificar ondas gravitacionales antes impensables, hay razones para mantenerse optimistas.

Imagen | Xataka con Midjourney

Más información| Physical Review X | Nature Communications

*Una versión anterior de este artículo se publicó en diciembre de 2023