Mundo, 27 de oct 2024 (ATB Digital).- Una nueva teoría propone que el espacio-tiempo podría estar formado por partículas entrelazadas, llamadas bosones virtuales.
Una nueva investigación propone que el espacio-tiempo podría estar formado por partículas entrelazadas, llamadas bosones virtuales. En la imagen, la Nebulosa de la Tarántula, en una fotografía del telescopio Webb.
Si tienes que visualizar el espacio-tiempo, ¿cómo lo imaginarías? Probablemente, para ti, esa inmensa y misteriosa red que abarca todo el universo —desde las estrellas más lejanas hasta las partículas subatómicas en tu cuerpo— puede representarse como un gran vacío inabarcable.
Ahora intenta cambiar el enfoque: visualízalo como una estructura compuesta por pequeñas partículas entrelazadas, formando una geometría que recuerda a la cadena de ADN. Sorprendente, ¿verdad? Esta es la premisa de una nueva teoría publicada recientemente en la revista General Relativity and Gravity. El equipo de científicos detrás de esta investigación propone que el espacio-tiempo podría estar formado por partículas entrelazadas, llamadas bosones virtuales, que podrían cambiar por completo nuestra comprensión de la gravedad y las interacciones fundamentales del universo.
Espacio-tiempo: la estructura que rige el universo
El concepto de espacio-tiempo se remonta a la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, que propuso en 1915. Antes de Einstein, se pensaba que el espacio y el tiempo eran independientes entre sí. Sin embargo, su teoría nos mostró que no son dos entidades separadas, sino que están entrelazadas en una única estructura de cuatro dimensiones. En términos simples, el espacio-tiempo es la “tela” sobre la que ocurre todo en el universo. Los objetos masivos, como estrellas y planetas, deforman esta tela creando curvaturas, y es precisamente esta curvatura la que percibimos como la gravedad.
Esta idea cambió radicalmente nuestra comprensión de cómo funciona el universo a grandes escalas, pero dejó preguntas sin respuesta, especialmente cuando intentamos aplicar las leyes de la gravedad a escalas extremadamente pequeñas, como en el mundo cuántico. Aquí es donde entra en juego esta nueva teoría, que propone una manera de unir el mundo macroscópico descrito por la relatividad de Einstein con el mundo subatómico de la mecánica cuántica.
Los bosones virtuales
Los bosones son partículas fundamentales que transmiten las fuerzas de la naturaleza. Por ejemplo, el fotón es el bosón que porta la fuerza electromagnética. Los bosones virtuales, por otro lado, son partículas hipotéticas que solo existen por un breve instante y no pueden ser detectadas directamente, pero que juegan un papel crucial en las interacciones cuánticas.
La teoría propuesta sugiere que el espacio-tiempo no es una estructura continua, sino que está formado por pares entrelazados de estos bosones virtuales. Estos pares formarían una especie de “hebra” cuántica similar a la estructura del ADN, lo que permitiría explicar fenómenos gravitatorios que hasta ahora no entendemos completamente. Es decir, los bosones virtuales actuarían como los bloques fundamentales que forman la estructura del espacio-tiempo, tal como los átomos componen la materia.
El entrelazamiento de estas partículas permitiría que el espacio-tiempo se “retuerza”, un concepto que los científicos llaman torsión. Esta torsión podría ofrecer una explicación alternativa a la gravedad tal como la conocemos, complementando la curvatura del espacio-tiempo descrita por Einstein.
La unificación de las fuerzas: el santo grial de la física
Uno de los mayores desafíos de la física moderna ha sido unificar todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza en una sola teoría coherente. Hoy en día, conocemos cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. Cada una de estas fuerzas es responsable de distintas interacciones en el universo. Sin embargo, mientras que las tres últimas se describen exitosamente bajo las leyes de la mecánica cuántica, la gravedad sigue siendo una incógnita a estas escalas microscópicas.
Albert Einstein dedicó los últimos años de su vida a intentar crear una “teoría unificada” que combinara todas las fuerzas, pero nunca lo logró. Esta nueva teoría de los bosones virtuales podría ser el primer paso hacia esa unificación. Al proponer que el espacio-tiempo está compuesto por estos pares de partículas, los investigadores sugieren que podríamos estar viendo una nueva conexión entre la gravedad y el electromagnetismo, dos de las fuerzas más conocidas del universo. Los autores de este trabajo hablan de un concepto novedoso llamado gravedad coloreada, en el que las fuerzas podrían manifestarse como aspectos diferentes de una misma realidad subyacente
¿Qué implicaciones tiene esta teoría?
Aunque esta teoría es extremadamente prometedora, aún está en sus primeras etapas y necesita ser verificada a través de experimentos y observaciones. De confirmarse, podría cambiar profundamente la forma en la que entendemos el universo, abriendo la puerta a nuevas formas de estudiar fenómenos como los agujeros negros, el Big Bang e incluso el comportamiento de las partículas subatómicas. Una de las aplicaciones más fascinantes podría ser en el campo de la gravedad cuántica, una rama de la física que busca entender cómo interactúa la gravedad a nivel de partículas subatómicas.
Si los científicos logran demostrar que el espacio-tiempo está formado por estos pares de bosones virtuales entrelazados, no solo cambiaría nuestra visión del cosmos, sino que también podría proporcionarnos una herramienta teórica para unificar las leyes de la física en una sola teoría global. Esto no solo resolvería uno de los mayores desafíos científicos, sino que también nos daría una nueva perspectiva sobre cómo funciona el universo a todos los niveles.
Fuente: Medios Internacionales