Científicos de Antofagasta presentan la primera cuantización de una teoría de la gravedad

La comunidad científica global está expectante ante la publicación en la prestigiosa revista estadounidense Physical Review D de un estudio que marca un antes y un después en la física teórica. Por primera vez, se ha logrado cuantizar una teoría de la gravedad y, lo que es más importante, demostrar su consistencia.

Este hito es obra de los destacados académicos Dr. Jorge Bellorín Romero y Dr. Byron Droguett Parada, del Departamento de Física de la Universidad de Antofagasta, en colaboración con el Dr. Claudio Bórquez, egresado del doctorado en Física mención Física Matemática de la misma casa de estudios.

Su trabajo, titulado «Cuantización y renormalización de la teoría de gravedad de Horava«, no solo consolida la investigación chilena a nivel internacional, sino que también abre caminos inéditos para desentrañar los misterios más profundos del universo.

Académicos Dr. Jorge Bellorín Romero y Dr. Byron Droguett Parada. Créditos: Universidad de Antofagasta

Una candidata para describir la gravedad cuántica

Durante décadas, la búsqueda de una teoría que reconcilie la relatividad general –válida para distancias cósmicas– con la mecánica cuántica –que rige el mundo subatómico– ha sido uno de los «Santos Griales» de la física. Este desafío central radica en la unificación de dos pilares esenciales de la naturaleza: la interacción gravitacional y el comportamiento del mundo microscópico.

El Dr. Jorge Bellorín explica la magnitud de este problema: «Hemos logrado demostrar que una propuesta de teoría gravitacional, la teoría de Horava, postulada para lograr justamente la unificación de estos dos aspectos, es efectivamente consistente«. Este logro no es menor, ya que en física, la consistencia de una teoría es fundamental para su validez.

«Luego de una serie de estudios rigurosos de varios años, logramos demostrar que la teoría de Horava está libre de inconsistencias matemáticas. En particular, en lo que respecta al problema de la aparición de valores infinitos, nosotros demostramos que los infinitos desaparecen», detalla Bellorín, confirmando que la teoría predice valores finitos para las probabilidades de ocurrencia de procesos.

Esta validación es clave para que la teoría pueda ser considerada una candidata robusta para describir la gravedad a nivel cuántico.

La Teoría de Horava: Una ventana al origen del universo

La relevancia de este estudio se amplifica al considerar que, si la teoría cuántica fundamental es directamente la gravitatoria, y no un efecto derivado, el trabajo de los académicos de la Universidad de Antofagasta presenta la primera y única teoría gravitatoria cuántica libre de inconsistencias hasta la fecha. «Haber conseguido este logro es algo que nos llena de emoción«, confiesa Bellorín.

Por su parte, el Dr. Byron Droguett resalta la trascendencia de este avance: «Una teoría cuántica permite describir, por ejemplo, el comienzo del universo o el interior de los agujeros negros«.

La dificultad de hallar una teoría cuántica de la gravedad radica en su interacción con otras fuerzas fundamentales, pero este estudio ofrece una esperanza tangible. «Hay muchas propuestas de gravedad, pero esta es la primera teoría de gravedad que se ha logrado cuantizar y demostrar su consistencia», añade Droguett.

Tras el desarrollo de un innovador esquema de cuantización, se demostró que la teoría cuántica de Horava es efectivamente renormalizable y, por ende, consistente como teoría fundamental, un paso gigantesco hacia la comprensión plena de la realidad.