2007/04/28

Teoría holográfica y gravitación

La fuerza de gravedad y una de las dimensiones espaciales quizá procedan de las peculiares interacciones, entre partículas y campos, existentes en un espacio con menos dimensiones. Juan Maldacena.


La teoría holográfica del universo relaciona las leyes físicas válidas en un volumen con otro conjunto de leyes, definidas en una superficie, la frontera que rodea ese volumen. Las leyes de la superficie se aplican a partículas cuánticas que tienen cargas de color e interaccionan como los quarks y gluones de la física de partículas ordinaria. Las leyes del interior son una forma de teoría de cuerdas que incluyen la fuerza de gravedad. A pesar de su radical diferencia las dos teorías describirían por igual todo lo que vemos y "cualquier dato que pudiésemos recoger sobre el funcionamiento del universo".

Asombrosamente, una de las tres dimensiones del espacio sería una especie de ilusión: las partículas y campos que componen la realidad residirían en un espacio bidimensional. La fuerza de la gravedad, también, sería parte de la ilusión, ausente del mundo bidimensional se manifestaría sólo cuando emerge la tercera dimensión.

El "santo grial" de una teoría cuántica de la gravedad podría estar más cerca por el camino que nos muestra el principio holográfico. Una nueva vía para la construcción de una teoría completa de la gravedad que respeta los principios de la mecánica cuántica. Porque la mejor teoría que tenemos de la gravedad es la teoría de la relatividad general de Einstein, que es una teoría clásica, no cuántica y sólamente una teoría combinada cuantico-gravitatoria nos puede ofrecer respuestas a todas las preguntas del origen del universo.


Este es un mundo cada vez más extraño. Hasta el siglo XIX todos los descubrimientos científicos parecían respetar el sentido común, pero con el nacimiento de la mecánica cuántica (1900) y la teoría de la relatividad (1905) la verdad última parece ajena a él. Las dos teorías fueron revolucionarias y ajenas la una a la otra. Cada una ha conseguido logros extraordinarios, pero la tragedia de la física actual es que trata de combinarlas sin conseguirlo. Sin una teoría cuántica de la gravedad tampoco se pueden unificar las fuerzas de la naturaleza, el viejo sueño de Einstein.

Hasta ahora la teoría holográfica como se ha expuesto aquí se ha estudiado en un tipo de espaciotiempo simplificado llamado de anti-De Sitter. Se asemeja al espacio hiperbólico (curvatura constante y negativa, siendo la esfera una curvatura constante positiva), con la salvedad de que contiene una dirección temporal. Este espaciotiempo no se expande ni se contrae pero está resultando muy útil en la búsqueda de teorías cuánticas del espaciotiempo y la gravedad. Sus propiedades físicas son extrañas: flotando libremente, en cualquier parte, nos parecería hallarnos en el fondo de un pozo de potencial gravitatorio. Cualquier objeto que lanzásemos volvería a nosotros, como un boomerang y para nuestra sorpresa, el tiempo que un objeto tardaría en volver no dependería de la fuerza con que lo arrojásemos.Eso sí, cuanto más fuerte lo lanzásemos más lejos llegaría, antes de volver a nosotros. En un espacio tan curioso, los objetos experimentan una especie de contracción temporal de magnitud creciente a medida que se alejan.

Ese mundo tan extraño no lo es mucho más que el nuestro en la escala en que se manifiestan los efectos cuánticos y relativísticos: ondas de materia, fenómenos no locales, espaciotiempo curvo, espacio que se contrae o tiempo que se dilata como un chicle... Sobre esto he escrito unas reflexiones en mi próxima columna del mes de mayo (01-05-07) en Cienciasyletras (Libro de notas). Os espero.


Fuente: Revista Investigación y Ciencia, enero,2006.

10 comentarios:

Anónimo dijo...

Hola

Felicidades por tu blog, que sigo hace tiempo.

EncontrE este artIculo que quizA estE relacionado con lo que comentas.

http://www.astroseti.org/noticia_2819_Los_matematicos_sugieren_que_las_dimensiones_extra_serian_temporales.htm

Un saludo

Salvador dijo...

Gracias por el comentario y por la referencia que me pasas.No está relacionado con lo que comento, pero es interesante.
Un saludo.

Hipatia de Alejandría dijo...

Hola Salvador:
Hologramas... como en la Enterprise.
Sobre la Teoría de Cuerdas vi un documental presioso en un canal digital; para hacer más intuitiva la explicación incluyeron unas imágenes animadas de lo más bonitas. ¡Hasta el nombre es bonito!
¿Sabes? hoy he visto aquí mi receta favorita: ilusiones y sueños, dos ingredientes imprescindibles para acercarse a la realidad.
Un millón de gracias por el post. Me ha encantado (aunque todo, todo no lo he entendido, pero me aplico).
Saludos desde la Enterprise.

Hipatia de Alejandría dijo...

Desde la sala de hologramas te he vistado en Cienciayletras y he disfrutado mucho. He invitado a toda mi familia a que pase por ahí.
Gracias.
Saludos a velocidad de curvatura.

Cochiblues dijo...

Cada vez que me aproximo a una verdad más sutil en términos ESPIRITUALES, me encuentro con su análoga versión en la física cuantica, esta física se puede intuir es como que nace del interior del sentir.....bueno para mi solo ¡¡¡Blues¡¡.... Te felicito por tu blog el cual sigo desde hace ya un tiempo....Gracias por los conocimientos entregados¡¡¡¡

Anónimo dijo...

Hola. Mi nombre es Rodolfo(22) y desde hace un tiempo sigo algunas cosas interesantes sobre fisica cuantica. Me llamó mucho el articulo de la revista investigacion y ciencia titulado "espacio ¿una ilusion?". Es maravilloso ver todo un mundo nuevo que se abre para la percepción humana sobre la realidad fisica, especialmente con lo referente a la teoria holografica. Me parece muy , pero muy interesante.
Un saludo desde Chile

Agnes dijo...

La teoria de cuerdas me fascina, lo mismo puedo decir de la física cuantica, en cuanto a la teoria holográfica, es poco lo que he podido saber academicamente, es frustrante que a pesar de que la red te acerca a una diversidad de ideas,resulta ser una fuente poco fiable, me gustaria que hablaras un poco de las tesis de la teoria holográfica, aparte --hasta donde yo se la gravedad es una fuerza entre párticulas, de hecho una fuerza debil-- lo que entiendo de tu árticulo es que si la manera de relacionarse las particulas varia, no forzosamente existiria la gravedad, lo cual suena muy lógico.

PABLO EUGENIO GROSZ SCHWARZ dijo...

Hola, interesante la temática y bien sintetizada la explicación. soy psicoanalista, pero estudie física, (antes de la Teoría de las cuerdas y del holeograma).
Trato de cruzar los puentes entre el inconsciente, la mente y la física', cuántica y relativista. En el campo de la telepatía estos asuntos se ... entrelazan. Cuando quieras conversamos sobre los temas.Pablo Eugenio Grosz

elena dijo...

Hola, encontré este blogs buscando justamente el tema en google, luego de ver anoche un documental en la tele que versaba al respecto. me he quedado fascinada. Y lo insólito es que mi peor pesadilla en el pre fue la física. Al punto que fue la única asignatura que suspendí en una ocasión, durante mi vida de estudiante. Volviendo sobre la teoría holográfica: es sencillamente impresionante. Y la de la cuerda igual me fascina, pero además -aún cuando puedan sus algoritmos ser complejos-es ciertamnete comprensible. Gracias por este blogs. A partir de ahora voy a seguirlo, mi especialidad son las letras. Pero es así como suponía a este mundo nuestro.gracias nuevamente.

reggaeton dijo...

La idea del universo holografico me fascina. einstein la conocio pero nunca creyo en ella. realmente tiene sentido y en parte la ciencia actual tiene el gran problema de estar totalmente materializada, debido a la herencia cientifica y filosofica aristotelica. hay que dejar de pensar en la materia, la materia no existe