Físicos llevan mucho tiempo fascinados por la posibilidad de que el espacio-tiempo no sea fundamental, donde todas las leyes de la física no sean más que meros actores, sino que derive de algo más profundo. Esto se debe a que es difícil concebir algo más básico que el tejido del espacio-tiempo que sostiene el universo. Sin embargo, los físicos teóricos han estado cuestionando esta suposición.
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Ahora, el turno es para los investigadores del Instituto de investigación de Ciencias Naturales en Japón (RIKEN), que sugieren en un nuevo análisis matemático que el espacio-tiempo podría surgir a partir de propiedades cuánticas. Pero no de cualquier propiedad cuántica, sino de una en concreto, bautizada como “magia” cuántica.
Reconciliar las teorías gravitacionales y cuánticas
De acuerdo con un comunicado del RIKEN, esta noción ya había suscitado mucha atención en la década de 1990, cuando el físico teórico Juan Maldacena relacionó la teoría gravitatoria, que rige el espacio-tiempo, con una teoría en la que intervienen partículas cuánticas.
En concreto, y con el ánimo de intentar reconciliar ambas teorías, imaginó un reino ficticio, visualizado como un cilindro infinito, o lata de sopa infinita, que contiene objetos sobre los que actúa la gravedad, como un planeta, una estrella o, lo que es más interesante, un agujero negro.
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Maldacena también evocó la idea de partículas controladas por la mecánica cuántica que interactuaban con la superficie de la lata. Comprendió que una teoría gravitatoria, que describe los agujeros negros y el espacio-tiempo en el interior de la lata, es matemáticamente idéntica a una teoría cuántica, que se utiliza para describir las partículas en la frontera.
En otras palabras, según Maldacena, es posible considerar las propiedades de las partículas de la superficie del cilindro para describir la teoría gravitatoria que ocurre en su interior.
“Esta relación indica que el espacio-tiempo en sí no existe fundamentalmente, sino que emerge de alguna naturaleza cuántica”, afirma Kanato Goto, del Centro Interdisciplinario de Ciencias Teóricas y Matemáticas (iTHEMS) del RIKEN. “Los físicos están intentando comprender la propiedad cuántica que es clave”, agrega.
