Desde principios del siglo XX, los físicos han luchado por reconciliar las teorías que gobiernan cosas muy grandes con aquellas que gobiernan cosas muy pequeñas.
A pesar de los sorprendentes logros de la ciencia moderna, el conflicto entre la teoría general de la relatividad de Einstein y la mecánica cuántica se ha convertido en un obstáculo para el desarrollo de una teoría consistente y confiable que lo explique todo.
Jonathan Oppenheim, profesor del University College de Londres, propone superar esta barrera con la idea del “espacio-tiempo oscilante”.
Los esfuerzos anteriores para unificar los dos pilares principales de la física moderna fueron consistentes con la idea de que la gravedad, cuya naturaleza se explica de manera confiable mediante la relatividad general, debe cuantificarse de alguna manera. Esto significa dividirlo en bloques discretos de tamaño en lugar de distribuirlo a lo largo de un continuo que siempre puede subdividirse. Dos exponentes destacados de esta idea son la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles.
Pero el profesor de teoría cuántica cree que sería más útil hacer compatible la teoría cuántica con la relatividad.
en papel Publicado esta semana en la revista Revisión físicaOppenheim propone conservar la naturaleza clásica de la gravedad y al mismo tiempo permitir la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica mediante la introducción de ciertas «oscilaciones» impredecibles pero persistentes en el propio espacio-tiempo.
Su enfoque se basa en dos enfoques estadísticos separados de los aspectos cuánticos y clásicos del sistema. «En la descripción estadística cuantitativa, los estados se describen utilizando factores de densidad que evolucionan como si el sistema fuera abierto, es decir, vulnerable a influencias incontroladas del medio ambiente». El artículo adjunto explica.
«En la descripción estadística del aspecto clásico, los estados son distribuciones de probabilidad en el espacio de fases, un marco que se utiliza a menudo para modelar grandes cantidades de partículas, donde no se conoce la posición individual ni el momento de cada partícula».
«La velocidad del flujo del tiempo varía aleatoriamente y fluctúa en el tiempo», dijo Oppenheim. Sereno. «Es todo un cálculo. Y visualizarlo en tu cabeza es muy difícil».
último papel Publicado en la revista Nature Communications y escrito por el colega de Oppenheim, el estudiante de doctorado Zach Wheeler-Davies, sugiere formas de verificar o refutar experimentalmente la teoría.
«Hemos demostrado que si el espacio-tiempo no tiene una naturaleza cuántica, debe haber fluctuaciones aleatorias en la curvatura del espacio-tiempo, que tienen una determinada firma que puede verificarse experimentalmente», dijo. Sitio web de Física.org.
«Si el espacio-tiempo es clásico, las fluctuaciones deben ser mayores que una determinada escala, y esta escala puede determinarse mediante otro experimento en el que probamos durante cuánto tiempo podemos poner un átomo pesado en una superposición de estar en dos ubicaciones diferentes».
Pero como se trata de física teórica, no todo el mundo está convencido. El defensor de la teoría de los anillos, Carlo Rovelli, un físico teórico italiano, dijo a The Guardian: «Creo que es bueno que Oppenheim esté explorando esta posibilidad, incluso si no es muy plausible, pero las grandes afirmaciones sobre ‘la nueva teoría que unifica la gravedad de Einstein con la mecánica cuántica’ ‘parece… Inaceptable». Un poco demasiado para mí”.
Rovelli firmó una apuesta de 5.000 a uno con Oppenheim en contra de demostrar que la teoría era correcta. Hasta aquí la unidad en física. ®
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