Three Roads to Quantum Gravity

¿Imagina cómo habría sido vivir en tiempos de Galileo, Descartes o Newton? No me refiero a los problemas con el agua corriente, los orinales y el escorbuto, sino a la posibilidad de leer los escritos originales de estos científicos, y poder seguir el desarrollo de nuestra ciencia moderna en primera línea. O a lo mejor no: ¿habríamos sido capaces de adivinar que a Descartes se le había ido la olla con su teoría de los vórtices? ¿Cómo habríamos reaccionado al enterarnos de que Galileo mentía al pretender que arrojaba cosas desde la Torre de Pisa a los transeuntes? En cualquier cosa, lo cierto es que por aquellos tiempos no existía Amazon…

Loop Quantum Gravity

Hace poco escribía en este blog sobre la ecuación de Wheeler-DeWitt, como la base de las especulaciones de Julian Barbour sobre el tiempo. Pero el libro de Barbour no habla gran cosa sobre esta ecuación. No es que Three Roads… le dedique mucho más espacio, pero al menos he encontrado más información. Si me lee algún físico, que me corrija esto que voy a intentar explicar: Resulta que la famosa ecuación es un intento correcto de cuantizar las ecuaciones de Einstein de la Relatividad General (RG). Es “correcto” en el sentido de que aplica el mismo truco utilizado para convertir a la Mecánica Cuántica otras teorías “clásicas”. Pero el planteamiento original de la ecuación era demasiado complicado como para buscar soluciones exactas de la misma. Por fortuna, a un tal Amitabha Sen se le ocurrió una forma ingeniosa de reescribir las fórmulas de la RG que la convertían en ecuaciones más elegantes y asequibles. Su trabajo fue completamente desarrollado por Abhay Ashtekar, físico estadounidense de origen indio. Este avance fue aplicado a la ecuación de Wheeler-DeWitt y permitió, por primera vez, obtener la primera solución exacta de la misma. Aquí es donde aparece nuestro amigo Smolin. En 1990, Carlo Rovelli y él encontraron toda una serie de soluciones exactas de la ecuación que constituían una base de la misma. Lo de “base” significa que puedes fabricar cualquier otra solución de la ecuación con una combinación lineal de elementos de esta base. Lo interesante es que estas soluciones describen bucles cerrados en el espacio: cada elemento de la base es un bucle “discreto”, descrito por una función espacial que tiene bastante en común con otra función exótica: la función delta de Dirac. Da la casualidad, además, que estos bucles imitan la estructura de un invento del gran Sir Roger Penrose, conocido en inglés como spin networks. Este resultado es una de las indicaciones más convincentes de que, en el micronivel, el espacio y el tiempo son entidades también discretas, como pretendía Wheeler. ¿Problema solucionado? No del todo. Es difícil entender cómo estas spin networks, al llegar al límite “clásico”, generan la geometría que observamos cada día. Además, las spin networks son estructuras espaciales, que no incluyen el tiempo (técnicamente, se aplican al “grupo de rotaciones espaciales”, no al grupo de Lorentz del espaciotiempo tetradimensional). Hace falta más avances en este área, y ya hay físicos y matemáticos investigando estructuras más potentes, como el spin foam. En cualquier caso, esta línea de investigación tiene algo que le falta a la teoría de supercuerdas: que es, según la jerga de los físicos, background independent. En pocas palabras: que la geometría del espacio y el tiempo se deduce de la propia teoría (o ese es el objetivo), y no se fija a priori, como ocurre, desgraciadamente, en la teoría de supercuerdas. Pero, si se ha dado cuenta, hay cierto parecido entre bucles cerrados que generan el espaciotiempo y cuerdas que se mueven sobre un fondo geométrico preestablecido. ¿Es posible que ambas teorías sean visiones parciales de una misma teoría más potente? Es lo que cree Smolin, y así concluye este libro.

La secuela

Three Roads… termina con un bautismo de buen rollito, de solidaridad profesional y de esperanza para afrontar el luminoso futuro. A poco de publicarse el libro, Lee Smolin tuvo una sonada discusión con Leonard Susskind a cuento de la “teoría” del paisaje cósmico y otros mitos inverificables que se utilizan para justificar los fracasos de la teoría de supercuerdas. Lee le dijo a Leonard que era más escurridizo que el bosón de Higgs y Leonard le respondió que tenía menos luces que un agujero negro (visto desde fuera, y obviando la débil radiación de Hawking) y que le era imposible confiar en alguien que tuviese un hermano abogado. Esto cabreó profundamente a Smolin, que decidió enterrar la pipa y desempolvar el hacha, y ser sincero por una puñetera vez.

El profesor Morrongo hace una pausa tras leer a Smolin


Entonces escribió un libro llamado The Trouble with Physics, y se quedó a gusto retratando a los sectarios de las cuerdas como vividores del presupuesto público y pajilleros matemáticos, de esos que decoran su habitación con fotos de Hypatia de Alejandría. No soy físico, pero intuyo que Smolin tiene razón. Es verdad que Lee lleva gafas y tiene el aspecto de un tradicional vendedor de aceite de serpiente, pero Susskind tiene una pinta de jesuíta pedorro y pederasta que tira de espaldas.

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