Se descubrió que...

El espaciotiempo es granuloso

En 1900 Max Planck hizo una atrevida propuesta de la que nació la física cuántica: la energía no es continua, viene en paquetes minúsculos a los que llamó quanta (singular quantum). Eso significa que no puedo subdividir tanto como quiera un proceso donde se involucre energía: por ejemplo ir calentando un trozo de hierro. El calentamiento no es continuo, ocurre en minúsculos saltos, de quantum en quantum.

Una pregunta casi inmediata en física es: ¿no pasará lo mismo con el espacio? ¿Y con el tiempo? ¿Vendrán en paquetes? Uno de los presocráticos más citado es Zenón por su paradoja de Aquiles y la tortuga. El movimiento es una ilusión, dice, y lo prueba así: el veloz Aquiles compite con una tortuga y, como no quiere pasar por gandaya (es con ye) le da ventaja, digamos cien metros de hoy: cuando Aquiles alcance los 100 metros la tortuga ya avanzó medio metro más; cuando Aquiles avance ese medio metro la tortuga ya dio un paso de 5 centímetros... Así hasta el infinito.

Es el mejor ejemplo de subdivisión del espacio sin límite. Lo cual parece ir de acuerdo con nuestra experiencia cotidiana.

Un equipo de la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA), en Trieste, Italia, se plantea un problema conocido: los modelos de física, cuando incluyen la gravitación entre las cuatro fuerzas (quizá cinco) del Universo, deben considerar que la textura del espaciotiempo es granular en escalas menores a la escala de Planck (10 a la -33 cm), como si fuera una espuma. Y aquí llegamos a un límite de nuestro cerebro: imaginar burbujas dentro de las cuales no hay nada, y nada significa ni espacio ni tiempo...

"Uno de los mayores problemas de la física hoy día es comprender el paso de una descripción continua del espaciotiempo a una discreta (a saltos, discontinua, contraria al ejemplo de Zenón): ¿hay un cambio abrupto o una transición gradual? ¿Dónde ocurre el cambio?"

La dialéctica de Aristóteles y luego de Hegel llevó a Marx y Engels a emplear el salto de la cantidad a la calidad: los cambios de cantidad se acumulan hasta que saltan a ser otra cosa: el agua va sumando calor hasta que se transforma en vapor.

Las teorías, varias, que incluyen la gravitación en términos cuánticos deben ofrecer una "escala básica", esto es la unidad fundamental que no puede ser rota en algo más pequeño, chocan con la teoría especial de la relatividad de Einstein.

¿Por qué? "Imagine que tiene una regla en una mano: según la relatividad especial, para un observador moviéndose en línea recta a velocidad constante (cercana a la de la luz), la regla debe parecer más corta. Pero ¿qué pasa si la regla tiene la longitud de la escala fundamental? La relatividad especial es claramente incompatible con la introducción de un espaciotiempo granuloso".

Los físicos llevan más de 80 años tratando de ajustar ambas grandes teorías. Una solución es la planteada por Stefano Liberati y colegas de la SISSA con Investigadores de Florencia y Padua: salvan la relatividad, pero al costo de "introducir la posibilidad de que la física, en un cierto punto del espaciotiempo, pueda afectarse por lo que ocurre no solo en su proximidad sino muy lejos": ¿Con las odiadas por Einstein "spooky actions at a distance"? Ocurren y se emplean en teleportación. Son violaciones al principio de localidad: nada se influye a distancia si no hay un mensajero a, cuando mucho, la velocidad de la luz. En laboratorio se ha hecho con fotones. Desde 1983 lo hace Alain Aspect en Francia.

La enorme ventaja del modelo publicado por el equipo italiano es que puede ponerse a prueba con la madre de todas las validaciones: el experimento. "Según nuestro modelo, es posible ver los efectos (a distancia) en objetos en el límite: que son sin duda objetos en la escala cuántica, pero tienen un tamaño en que la masa ya es sustancial". El diseño experimental permite hacer dos predicciones: en una, donde se observaran efectos a distancia, "estaríamos pavimentando al camino para una por completo nueva física".

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Ensayo: No hubo barco para mí, Cal y Arena (Ensayo Personal).

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