Mundo, 21 de abr 2025 (ATB Digital) .- La gravedad cuántica de lazos podría ser la teoría que consiga combinar la Relatividad y la Cuántica y de respuesta a la gran incógnita: ¿qué es realmente el espacio-tiempo?
Seguro que alguna vez has visto una imagen del universo. De las que toman los grandes satélites y las avanzadas cámaras de las misiones espaciales y en las que se puede apreciar una gran inmesidad negra, decorada con puntos y zonas más brillantes. Pues bien, toma esa imagen en tu cabeza e imagina que, con un lápiz, vas creando un gigantesco tapiz, conectando con diferentes líneas las estrellas, los planetas y las galaxias en una gran estructura cósmica.
Sin embargo, una vez trazado ese gran tapiz de hilos, al observarlo muy de cerca, de forma microscópica, descubres que esos hilos no son realmente continuos, sino que se trata de pequeñas piezas entrelazadas: llega un momento en el que lo ves pixelado, como si no fueras capaz de seguir aumentando la lupa más allá de un cierto aumento. Pues bien, esta es, en términos muy sencillos, la idea detrás de la gravedad cuántica de lazos, una teoría que intenta unir lo más grande con lo más pequeño.
DOS MUNDOS QUE NO SE ENTIENDEN
Desde hace más de un siglo, los físicos han logrado explicar el universo a través de dos teorías fundamentales: la relatividad general y la mecánica cuántica. La primera de ellas, formulada por Albert Einstein en el año 1915, afirma que el espacio y el tiempo forman un tejido flexible, algo así como si fuese una sábana estirada, que se deforma ante la presencia de masa y energía. En otras palabras, la gravedad no es más que el resultado de esa deformación: los planetas giran alrededor del Sol porque este curva el espacio a su alrededor y son atraídos por la profundidad de ese agujero.
Por otro lado, tenemos la mecánica cuántica, la cual describe el comportamiento de las partículas más pequeñas del universo, como los átomos, los electrones o los quarks, así como sus interacciones. Y, aquí, las reglas son completamente diferentes: las partículas pueden estar en dos lugares a la vez, aparecer y desaparecer, y comportarse más como ondas que como objetos sólidos.
Por separado, estas dos teorías funcionan de maravilla: gracias a la relatividad general podemos predecir el movimiento de los planetas y el comportamiento de los agujeros negros, mientras que con la mecánica cuántica hemos sido capaces de construir computadoras, teléfonos inteligentes y láseres. Pero cuando intentamos combinarlas para explicar el Universo en su totalidad… Ahí todo se desmorona y las ecuaciones dejan de funcionar. Pero justo ahí es donde entraría en juego la gravedad cuántica de lazos.
Ejemplo de la interacción de la fuerza de gravedad según la Teoría de la Relatividad.
UNA TEORÍA PARA TODO
Así, la gravedad cuántica de lazos es un intento por unir la relatividad general con la mecánica cuántica. Es decir, en lugar de pensar en el espacio-tiempo como un tejido continuo y suave, esta teoría sugiere que, en escalas increíblemente pequeñas, el espacio está hecho de “lazos” entrelazados, tal y como si se tratase de una red tejida con hilos muy diminutos.
Estos lazos formarían una especie de estructura fundamental, lo que significaría que, en el nivel más profundo de realidad (si pudiésemos mirar con un microscopio súper potente todo nuestro universo) observaríamos que el espacio está cuantizado, dividido en unidades mínimas, tal y como si se tratase de los píxeles de una pantalla.
¿Y qué significa exactamente todo esto? Pues bien, una de las mayores consecuencias de esta es que el espacio y el tiempo no serían infinitamente divisibles. Es decir, no podríamos seguir dividiendo el espacio (pongamos que en metros, centímetros, milímetros…) una y otra vez hasta el infinito, porque llegaríamos a un límite: los lazos más pequeños que forman la realidad. En otras palabras, se trata de una teoría que, de ser cierta, cambiaría por completo nuestra visión del universo.
Abhay Ashtekar, físico indio que formuló la teoría cuántica de lazos por primera vez.
EL PUNTO DE UNIÓN
Ahora bien, más allá de nuestro cambio de percepción, si la gravedad cuántica de lazos fuera correcta, también significaría una respuesta coherente a muchas situaciones extremas que, actualmente, se escapan de nuestro entendimiento, como el interior de un agujero negro o el mismísimo inicio del universo en el Big Bang. En este tipo de escenarios, tanto la relatividad general como la mecánica cuántica deberían trabajar juntas, pero hoy en día, al combinarlas, obtenemos resultados absurdos e inconsistencias matemáticas.
Por otro lado, la gravedad cuántica de lazos podría responder a una de las mayores incógnitas de la física: ¿qué es realmente el espacio-tiempo? Si el espacio y el tiempo no son entidades continuas, sino que están formadas por estos lazos mínimos, ¿podríamos estar ante una revolución en nuestra forma de comprender el universo?
A pesar de la falta de pruebas directas, la búsqueda de evidencias sigue en marcha, desde el estudio de ondas gravitacionales hasta el análisis del fondo cósmico de microondas. Cada avance tecnológico nos acerca un poco más a comprobar si el espacio-tiempo tiene una estructura discreta, como sugiere la gravedad cuántica de lazos. Aunque el camino es incierto, el esfuerzo por entender la naturaleza fundamental del universo continúa, y con él, la posibilidad de revelar una nueva faceta de la realidad.
Fuente: National Geograpic España