Por décadas, la mayoría de los físicos han estado de acuerdo en que la teoría de cuerdas es el eslabón perdido entre la teoría de la relatividad general de Einstein, describir las leyes de la naturaleza a mayor escala, y mecánica cuántica, describiéndolos en la escala más pequeña. Sin embargo, una colaboración internacional encabezada por físicos de Radboud ahora ha proporcionado evidencia convincente de que la teoría de cuerdas no es la única teoría que podría formar el vínculo. Demostraron que es posible construir una teoría de la gravedad cuántica que obedezca todas las leyes fundamentales de la física, sin cuerdas. Describieron sus hallazgos en Cartas de revisión física la semana pasada.

Cuando observamos la gravedad en funcionamiento en nuestro universo, como el movimiento de los planetas o la luz que pasa cerca de un agujero negro, todo parece seguir las leyes escritas por Einstein en su teoría de la relatividad general. Por otra parte, La mecánica cuántica es una teoría que describe las propiedades físicas de la naturaleza en la escala más pequeña de átomos y partículas subatómicas. Aunque estas dos teorías nos han permitido explicar todos los fenómenos físicos fundamentales observados, también se contradicen entre sí. A partir de hoy, Los físicos tienen serias dificultades para reconciliar las dos teorías para explicar la gravedad tanto en la escala más grande como en la más pequeña.

Sin condiciones

En los 1970s, Los físicos propusieron un nuevo conjunto de principios de física para abordar este problema, ampliando las leyes propuestas por la teoría general de la relatividad. Según esta llamada "teoría de cuerdas, "todo lo que nos rodea no está formado por partículas puntuales, sino por cuerdas:objetos unidimensionales que vibran. Desde su introducción, La teoría de cuerdas ha sido el marco teórico más extendido que se cree que completa la teoría de la relatividad general de Einstein a una teoría de la gravedad cuántica.

Sin embargo, Una nueva demostración de físicos teóricos de la Universidad de Radboud muestra ahora que la teoría de cuerdas no es la única forma de hacerlo. "Demostramos que todavía es posible explicar la gravedad usando la mecánica cuántica sin usar las leyes de la teoría de cuerdas en absoluto, "dice el físico teórico Frank Saueressig." Demostramos que la idea de que todo consiste en partículas puntuales todavía podría encajar con la gravedad cuántica, sin incluir cadenas. Este marco de física de partículas también se verifica experimentalmente, por ejemplo, en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN ".

Visto en experimentos

"Para los científicos, esta teoría alternativa es atractiva de usar porque ha sido extremadamente difícil conectar la teoría de cuerdas con los experimentos. Nuestra idea utiliza los principios físicos que ya se han probado experimentalmente. En otras palabras:nadie observó cadenas en experimentos, pero las partículas son cosas que la gente definitivamente ve en los experimentos del LHC. Esto nos permite cerrar la brecha entre las predicciones teóricas y los experimentos con mayor facilidad ".

Solo un conjunto de leyes

Después de haber demostrado que sus ideas son capaces de resolver problemas de larga data en física de partículas, el consorcio está explorando actualmente las implicaciones resultantes de sus nuevas leyes a nivel de agujeros negros. "Después de todo, solo hay un conjunto de leyes de la naturaleza y este conjunto debería poder aplicarse a todo tipo de preguntas, incluido lo que sucede cuando chocamos partículas a energías fantásticamente altas o lo que sucede cuando las partículas caen en un agujero negro. Sería fantástico demostrar que en realidad existe un vínculo entre estas preguntas aparentemente desconectadas que permite resolver los acertijos que aparecen en ambos lados ".