Qué es la LQG ?

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Las siglas corresponden a las iniciales de Loop Quantum Gravity, en español se traduce como Gravedad Cuántica de Bucles o Gravedad Cuántica de Recurrencias, en lo personal me gusta más la primera traducción por cuanto en un bucle el fenómeno que se repite no es algo exactamente igual en cada período, mientras que en una recurrencia las cosas se repiten de manera igual pero en el fondo se está hablando de lo mismo. Esta teoría se engloba en un grupo de teorías conocidas como teorías del todo, porque tratan de unificar la mecánica cuántica con la mecánica relativista.

Hoy día al tratar de unificarlas se han propuesto dos grandes teorías cuyos defensores tienen las discusiones más acaloradas del ámbito de la física teórica moderna. Estas dos teorías son precisamente la LQG y la teoría de las cuerdas (String Teory o ST). Debo confesar que la explicación que se hace de la teoría de la cuerdas es más elegante (en su desarrollo matemático) y más accesible al intelecto de las personas pero los resultados experimentales difieren bastante de los esperados. La gravedad cuántica de bucles es menos elegante pero los resultados experimentales la están apoyando, aún cuando todavía deja algunos huecos sensibles.

Las diversas teorías del todo tienen en común que consideran que el espacio y el tiempo son una misma cosa y por tanto forman el espacio-tiempo. Ahora bien, para la teoría de la relatividad el tiempo se distorsiona al igual que el espacio, el profesor Einstein propuso las bases matemáticas para entenderlo pero es el magistral Hermann Minkowski quién lo plasmó en un estudio de forma gráfica y entonces se le conoce como el espacio-tiempo Minkoswski. En la teoría cuántica se entiende que el tiempo se desplaza de manera constante lo que genera una contradicción entre ambas teorías y no es la única pero de momento es la que más nos interesa.

Con la gravedad cuántica se propone que el tiempo se mueve de manera constante, como lo propone Newton y la mecánica cuántica, pero sigue siendo un todo con el espacio, es un espacio-tiempo no Minkowski. En este tipo de espacio-tiempo el espacio se “curva”, como lo predice la teoría relativista y la distorsión del tiempo es solo un “efecto” de esa curvatura. Sin embargo el efecto de la gravedad no se puede explicar por un “simple” espacio-tiempo cuántico no Minkoswski. Este era un bache que se mantuvo más o menos quince años hasta que en 1986 el profesor Abhay Ashtekar, de origen indio, propone la teoría LQG. Propone que a dimensiones muy pequeñas el espacio-tiempo es una especie de red espumosa, la red formada por el espacio y el tiempo funciona como una especie de relleno espumoso, pero no es una red como la solemos imaginar, cuyas “retículas” son cuadradas o hexagonales. Son circulares y de allí el término de bucle y al hablar de gravedad estamos hablando de la interacción entre los diversos bucles.

Los bucles forman “grafos” y los grafos forman “nodos” que son lo que definen los diversos estados cuánticos. Esta red o maraña de nodos se comporta a nivel subatómico como lo predice la mecánica cuántica y a nivel astronómico como lo predice la teoría de la relatividad. A escala subatómica no veríamos los bucles ni los grafos ni los nodos sino más bien estructuras que semejarían “pompas de jabón”, que unidas forman la espuma que mencionamos y esto le da sus propiedades relativistas además de interacciones que la mecánica cuántica predice. La gravedad entonces se entiende como una deformación de las burbujas mientras que los bucles se mantienen constantes, deformando el espacio-tiempo como un todo y permitiendo que el tiempo sea continuo.

A decir verdad, la falta de elegancia que tiene en sí la teoría lo compensa con predicciones más cercanas a las mediciones obtenidas. También ha permitido estudiar las singularidades del universo como el Big Bang (o La Gran Explosión) hasta el punto que un grupo de estudiosos a podido dar una “ojeada” a lo que pudo ser el universo antes del mismo Big Bang y recientemente ha permitido explicar el cómo las emisiones de radiación gamma se producen en los agujeros negros y si bien hace algunos años se podía decir que los partidarios de la teoría de las cuerdas superaban en 10 a 1 a los partidarios de la teoría de la gravedad cuántica de los bucles hoy día creo que la cosa no está tan dispareja. Tenemos que decir también que a pesar de que han pasado casi 30 años desde su formulación la teoría todavía se encuentra en pañales y hay mucho que hacer en este campo.

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