La nueva teoría del todo que le da la razón a Einstein es fruto de una apuesta

La física actual tiene un problema. La teoría de la relatividad y la física cuántica no se llevan bien. Explicado de forma un poco más técnica, las ecuaciones que sirven para predecir el comportamiento de las partículas en el mundo real dejan de tener sentido cuando disminuimos lo suficiente el tamaño del objeto de estudio. Por ello, los físicos llevan años tratando de encontrar una teoría que sea capaz de unificar relatividad y cuántica, es decir, una < > que permita explicar los comportamientos de todas las partículas del universo.

Las teorías del todo que pueden quedarse en nada

Entre las teorías que tratan de unir los dos pilares de la física se encuentran la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles. Se trata de explicaciones muy distintas que han hecho correr ríos de tinta en las universidades. Sin embargo, aunque sus ecuaciones y planteamientos difieren sustancialmente, ambas se basan en un mismo precepto: Las ecuaciones de la teoría de la gravedad de Einstein han de modificarse para que encajen con el mundo cuántico. Es decir, simplificando casi hasta el absurdo, asumen que Einstein se equivocaba y que la gravedad tiene un componente cuántico que no tuvo en cuenta en sus ecuaciones, lo que provoca una brecha insalvable en la física.

Ahora bien, una nueva teoría ha tratado de darle la vuelta a la tortilla y considera que son las ecuaciones del mundo cuántico las que deberían cambiarse. El responsable de esta nueva forma de entender la física es el profesor Jonathan Oppenheim del University College de Londres y defiende una nueva postura denominada < >. Para Oppenheim y el resto de investigadores de su laboratorio, la teoría de la gravedad de Einstein es correcta, pero el mundo cuántico tiene un efecto sobre el espacio tiempo mucho mayor que lo que predicen las otras teorías del todo. El resultado serían variaciones violentas en el tejido del espacio-tiempo que provocarían cambios aleatorios en la masa de los objetos mucho mayores que lo que predicen los modelos.

Una apuesta entre físicos

Oppenheim está convencido de que su teoría es la correcta y que su explicación podría revolucionar la física como la conocemos. Tanta es su seguridad que ha apostado 5000 a 1 con el profesor Carlo Rovelli y el Dr. Geoff Penington, acérrimos defensores de la gravedad cuántica de bucles y de la teoría de cuerdas respectivamente, que puede demostrar experimentalmente su hipótesis. Sin embargo, el diseño experimental es complejo, y requiere de una tecnología que todavía queda fuera de nuestras capacidades.

La demostración se llevaría a cabo midiendo la masa de un objeto con una precisión extraordinaria. Las básculas digitales que tenemos en nuestros hogares normalmente tienen un error aproximado de 100 gramos. Es decir, que dos personas que pesen 80 kg no pueden asegurar que pesen lo mismo, ya que una podría pesar 80,03kg y la otra 79,94. Aún así, en ambos casos, la báscula reflejaría 80. En las básculas de cocina la precisión es mayor, permite medir hasta gramos, y ciertos laboratorios algunas básculas especiales afinan su precisión hasta los 0,0001 gramos. Algunos instrumentos más precisos permiten añadir todavía más 0 a la izquierda, llegando a pesar partículas subatómicas, pero aun así, no se acercan a la precisión requerida para medir el efecto de las variaciones espaciotemporales.

Variaciones impredecibles en el mundo real

Tanto la teoría de cuerdas como la gravedad cuántica de bucles indican que la masa de los objetos fluctúa por los cambios que se producen en el espacio tiempo. Sin embargo, según la teoría postcuántica de la gravedad clásica, las variaciones en la masa deberían ser mucho mayores de lo que indican las otras teorías, e impredecibles si se emplean sus ecuaciones. Además, según la postcuántica, existiría una relación entre el tiempo que pueden permanecer dos átomos en superposición cuántica, es decir, en dos lugares al mismo tiempo, y las fluctuaciones en su masa.

Físicos exteriores al proyecto aseguran que se trata de una propuesta muy interesante ya que ayudaría a explicar algunas carencias de la teoría de la relatividad general. Una de ellas sería cómo los agujeros negros no destruyen la información de la materia que engullen, si no que la transforman y liberan en forma de radiación. Sin embargo, todavía es muy pronto para asegurar que esta sea la teoría del todo definitiva diseñar, y diseñar los experimentos necesarios para demostrarla podría llevar décadas.

QUE NO TE LA CUELEN:

• No hay que cantar victoria todavía. Hasta que se demuestre la relación entre las fluctuaciones espaciotemporales y el tiempo que pasan los átomos en superposición cuántica, puede que esta sea otra teoría del todo que acabe quedando en nada.
• Lamentablemente no podemos achacar este hecho a las fluctuaciones en masa que muchos de nuestros cuerpos sufren durante la época navideña.

REFERENCIAS (MLA):

•  Oppenheim, J., Sparaciari, C., Šoda, B. et al. Gravitationally induced decoherence vs space-time diffusion: testing the quantum nature of gravity. Nat Commun 14, 7910 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43348-2 
•  Oppenheim, J. A postquantum theory of classical gravity? Phys. Rev. X (2023) https://journals.aps.org/prx/accepted/d6078Ke1S941110a26ad9584bc2567e68f9f76c1e