LA GRAVEDAD CUÁNTICA DE LAZOS

Entender la gravitación a escala cuántica o microscópica.

Intento por unificar a las dos grandes teorías de la física.

Fuente: Academia Mexicana de Ciencias

Desde hace años la comunidad científica ha tratado de conjuntar la teoría de la relatividad general —que describe los fenómenos gravitatorios— y la teoría cuántica —que hace lo propio con los fenómenos microscópicos (átomos, moléculas, partículas elementales…) — y pese a que los fundamentos en los que están basadas no son compatibles entre sí, este interés se mantiene y ahora lo intenta hacer a través de la teoría de la gravedad cuántica de lazos. El Doctor Alejandro Corichi Rodríguez Gil, del Centro de Ciencias Matemáticas de la UNAM Campus Morelia, que ha dedicado gran parte de su trabajo de investigación al área de gravitación cuántica de lazos, explicó que es posible utilizar las herramientas matemáticas que se han desarrollado dentro de esa teoría, para abordar modelos simplificados, por ejemplo, para definir al cosmos, para lo cual es necesario partir de ciertas suposiciones.

Uno de estos supuestos, es que a gran escala el universo es homogéneo e isotrópico, lo que significa que es igual en cualquier dirección. “Si le pedimos a la teoría que solo considere este tipo de universos, las matemáticas se simplifican y resulta un modelo (la cosmología cuántica de lazos) que es más factible de resolver”. Con este modelo cosmológico se propone que, en vez de existir una gran explosión o Big Bang, como se entiende dentro de la relatividad general, sucedió el Big Bounce o “gran rebote”, un universo en contracción que en lugar de llegar a un colapso final brincó y comenzó a expandirse. Si esto fuera cierto, es decir, si así se hubiera comportado el universo temprano, lo que se conoce como el Big Bang no existiría sino este rebote o Big Bounce, lo que podría tener implicaciones observacionales que actualmente se siguen estudiando, señaló el integrante de la Academia Mexicana de Ciencias.

El doctor en física teórica por la Universidad Estatal de Pennsylvania, Estados Unidos, agregó que existen diversas observaciones al respecto de la evolución del universo, en particular las de satélites enviados al espacio desde los años ochenta, para medir las propiedades de la radiación cósmica de fondo, una señal de radio que se recibe de todas direcciones y que es en cierta forma un indicio de que hace 13.7 mil millones de años el universo se estaba expandiendo. Esta radiación de la que habla el ganador de la Medalla Marcos Moshinsky 2018 es homogénea, pero tiene regiones en donde la materia empezó a acumularse y dio lugar a la formación de estrellas y galaxias, por lo que se han enviado satélites con el propósito de medir con precisión este patrón de inhomogeneidades.

Algunos cosmólogos estudian la evolución del universo hacia el futuro, en la época en la que ocurrió esa radiación cósmica de fondo, “pero uno puede enfocarse en el pasado en donde, de acuerdo con el modelo que proponemos, el origen de las diferencias en la radiación cósmica de fondo puede estar en el Big Bang o el Big Bounce. “Lo anterior está relacionado con las fluctuaciones cuánticas de la materia y de la gravitación, por lo que esperamos poner a prueba lo que hemos desarrollado para explicar o empatar algunas de las características de esta radiación cósmica de fondo que ya se han observado”. Así, desde la teoría de la gravedad cuántica de lazos, Alejandro Corichi y sus colaboradores tratan de entender la gravitación a escala cuántica (microscópica), de esta manera las implicaciones que tendría que el modelo que proponen se comprobara, son la resolución de algunas discrepancias entre algunas observaciones cosmológicas sobre la radiación cósmica de fondo y las predicciones del modelo estándar.