Por décadas los físicos han buscado unir la mecánica cuántica y la relatividad; ahora un científico propone una posible teoría donde el tiempo sería “inestable”
Por décadas, los físicos han perseguido una teoría que unifique la relatividad y la mecánica cuántica. Ahora, un científico del University College de Londres ha propuesto una teoría que une ambas vertientes de la física y llega a una conclusión extraña: el tiempo sería "inestable".
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A principios del siglo XX, Albert Einstein propuso que el espacio y el tiempo eran parte de un mismo tejido que se podía deformar por la gravedad de los objetos. Una de sus grandes pruebas llegó en 1919, durante un eclipse observado por el astrónomo Frank Dyson, donde se comprobó que la luz es deformada al pasar junto al Sol, pues es atraída por la gravedad de nuestra estrella.
Otro gran éxito de la relatividad fue explicar con precisión la errática órbita de Mercurio alrededor del Sol. Siguiendo los postulados de Newton, donde el espacio y el tiempo son fijos, los científicos fallaban al calcular la órbita de Mercurio, pero si se aplicaban las fórmulas de Einstein se conseguía una precisión abrumadora.
Desde entonces, sabemos que el tiempo y el espacio son relativos y que estos pueden variar en función de la posición de un observador y de un fenómeno. Pero esta explicación sirve solamente para los grandes fenómenos del cosmos: las estrellas, los planetas y las galaxias. Las reglas que describen el ámbito atómico de la naturaleza son muy distintas.
La relatividad se comprobó en 1919 en un eclipse seguido por Frank Dyson. Foto: AFP | Ilustrativa
Desde finales del siglo XIX, Max Planck llegó a la conclusión de que la energía no se movía de forma continua sino en "paquetes" a los que llamó "cuantos". Así, el alemán fundó toda una nueva rama de la física: la cuántica.
Décadas más tarde, científicos como Niels Bohr y Werner Heisenberg desarrollaron la mecánica cuántica, que explica que a nivel atómico las partículas pueden comportarse de forma impredecible.
En el célebre experimento de la doble rendija, por poner un ejemplo, un electrón parece cruzar al mismo tiempo por dos agujeros, como si fuese capaz de estar en dos sitios al mismo tiempo. Por más disparatada que sonara esta teoría, gracias a ella se ha desarrollado la computación moderna y buena parte de la industria tecnológica actual.
El experimento de la doble rendija es un ejemplo clásico de la física cuántica. Foto: Wikicommons | Archivo
Por su parte, las teorías de Einstein permiten, por ejemplo, usar el GPS de nuestros celulares, pues el tiempo no pasa a la misma velocidad a nivel del mar que a la altura de nuestros satélites, por lo que varios cálculos corrigen segundo a segundo esta imperceptible discrepacia.
Sin embargo, desde mediados del siglo XX, los físicos han lidiado con la imposibilidad de vincular ambas explicaciones del mundo. Uno de los grandes impedimentos es que no se ha logrado traducir la gravedad a términos cuánticos. Las explicaciones formuladas por Bohr y compañía prescinden de este fenómeno.
En las últimas décadas, varias hipótesis han buscado unir ambas explicaciones sobre el universo. Actualmente, la más popular es la teoría de cuerdas, que afirma que la materia se compone ultimadamente de pequeñas cuerdas cuyas vibraciones forman a las partículas. No obstante, dicha hipótesis no ha sido probada aún.
De ahí que cada tanto, los científicos propongan nuevos candidatos a unir la cuántica y la relatividad. En esta ocasión, el físico Jonathan Oppenheim, quien es catedrático en el University College de Londres. En dos artículos publicados en Nature Communications y en Physical Review X, el físico y sus colaboradores han propuesto una teoría del todo que brilla por la forma en que deforma el tiempo. Y es que, según Jonathan Oppenheim,el tiempo sería "inestable" en esta nueva explicación del universo.
En esta nueva teoría el tiempo es "inestable". Foto: Pexels | Ilustrativa
En el artículo publicado en Physical Review X, Jonathan Oppenheim explica:
El esfuerzo por descubrir una teoría cuántica de la gravedad está motivado por la necesidad de conciliar la incompatibilidad entre la teoría cuántica y la relatividad general. Aquí presentamos un enfoque alternativo mediante la construcción de una teoría consistente de la gravedad clásica acoplada a la teoría cuántica de campos.
Esta "teoría poscuántica" tendría como principal característica que la gravedad no puede dividirse en paquetes, como tantos atributos de la mecánica cuántica. No habría una partícula que defina a nivel cuántico la gravedad.
Por lo tanto, aquí el tiempo es continuo, como en la teoría de la relatividad. Excepto por una salvedad: sería inestable. Es decir, tendría fluctuaciones que acaso podrían ser medibles en el laboratorio. Al respecto Jonathan Oppenheim escribe:
Aquí el espacio-tiempo se trata como fundamentalmente clásico, se podría ver esta teoría como candidata a una teoría efectiva que resulta de tomar el límite clásico de los grados de libertad gravitacionales de una teoría de la gravedad totalmente cuántica.
En una entrevista sobre estos dos artículos para la revista Quanta Magazine, Jonathan Oppenheim señaló que apuesta por una teoría del todo que no sea ni completamente clásica ni completamente cuántica:
Los físicos sólo idean modelos que se aproximan a la naturaleza. Pero como intento de una aproximación más cercana, mis alumnos y yo construimos una teoría totalmente consistente en la que interactúan los sistemas cuánticos y el espacio-tiempo clásico. Solo tuvimos que modificar ligeramente la teoría cuántica y modificar ligeramente la relatividad general clásica para permitir la ruptura de la previsibilidad que se requiere.
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