La conjetura de Maldacena

La conjetura de Maldacena

La Teoría Cuántica explica la interacción a escala microscópica,  de  las fuerzas electromagnéticas que atraen o repelen las partículas y que hacen que haya flujo de electrones. Por otra parte, la gravedad, es la responsable de la caída de los cuerpos en la tierra y de los movimientos a gran escala que se observan en el universo. A escala cósmica es posible, según la teoría de la relatividad, explicar la gravedad; sin embargo, a escala cuántica resulta imposible. La Teoría de la relatividad se encarga de una explicación de esta interacción a escala macro, lo que genera un grave problema en la física moderna: parece que no hay teoría que unifique todas las ideas que tenemos sobre el comportamiento del universo a escala micro ni macro. La Teoría cuántica y la Teoría de la relatividad no habían podido ponerse de acuerdo, y desde 1930, los físicos han intentado unificar los postulados de la mecánica cuántica y de la relatividad. En 1968 empezó a surgir una nueva concepción del Universo, más completa que podría unificar las ideas sobre el comportamiento de todas las fuerzas de la naturaleza. Es la teoría de cuerdas.

Ya comentábamos (http://bit.ly/2yCKOkB ) como de acuerdo con la teoría de cuerdas, las partículas fundamentales no son puntos, sino que son objetos extensos, vibratorios, parecidos a cuerdas y que esa caracterización aplica para electrones, protones, neutrones, quarks, bariones y fotones, entre otros. Cada partícula sería una cuerda abierta, como un hilo corto y dos cuerdas podrían uniese para dar lugar a otra, o unir sus puntas  para formar círculo, y así  crear una cuerda cerrada. La gravedad sería una cuerda cerrada, lo que  explicaría que al unirse dos o más cuerdas abiertas, se formarían Gravitones, que son las partículas que producen la gravedad, tanto a escala cósmica, como a escala cuántica. Comentábamos que en las teorías actuales se acepta que hay solo tres dimensiones en el universo, más sin embargo, en la teoría de cuerdas habría 9 dimensiones o más, lo que también explicaría la existencia de universos paralelos. 

Existe otro elemento que explicaría el comportamiento de las cuerdas y son las branas, entendidas como paredes a las que se unirían cada uno de los extremos de las cuerdas. De ellas dependerían las propiedades de las partículas como por ejemplo la carga eléctrica, el movimiento, el color, la vibración, la masa y en general, en el comportamiento de la partícula. Así, el comportamiento de la cuerda dependería de la brana a la que esté unida. La estructura de las branas, junto con la compactación determinarían las leyes del universo porque unifican los planteamientos de la Relatividad y de la mecánica cuántica.

 

Juan Martín Maldacena (1968) es un físico teórico argentino, quien en 1998, fue mencionado en The New York Times por la conmoción causada cuando presentó la conjetura Maldacena relacionada con su campo de estudio, la teoría de cuerdas. Presentaría una hipótesis que intentó zanjar inconsistencias que existen entre la teoría de la relatividad general y la mecánica cuántica. La denominada «conjetura de Maldacena» propone la equivalencia entre teorías de gravedad cuántica y teorías de campos que satisfacen el principio holográfico. Maldacena ha propuesto una relación sorprendente entre dos sistemas aparentemente diferentes que permite en principio estudiar la descripción microscópica, la dinámica de un agujero negro, y la Paradoja de la pérdida de información en agujeros negros, utilizando el punto de vista dual de un proceso en una teoría cuántica de campos. La idea de Maldacena entusiasmó a los físicos, porque al sugerir que cierta versión del principio holográfico era aplicable a su modelo, resolvía aparentes inconsistencias entre la física cuántica y la teoría de la gravedad de Einstein, como la pérdida de información en agujeros negros. Este trabajo proporcionó, una "dualidad" que les permitía resolver problemas de un modelo que parecían no tener respuesta en el otro, y viceversa.

Un artículo de Yoshifumi Hyakutake de Universidad de Ibaraki, Japón, publicado en la revista científica Nature (2013) ha proporcionado, una prueba empírica, o al menos una justificación convincente de que la conjetura de Maldacena es cierta. En otro artículo Hyakutake y sus colaboradores calcularon la energía interna del correspondiente universo de dimensión inferior sin gravedad, y los dos cálculos coinciden. Maldacena expresó que  “parece que es un cálculo correcto”. Igualmente Leonard Susskind, físico teórico de la Universidad de Stanford, en California, añadió que sobre los trabajos de Hyakutake y Maldacena… Numéricamente han confirmado, tal vez por primera vez, algo de lo que estábamos bastante seguros pero era todavía una conjetura: que la termodinámica de ciertos agujeros negros puede ser reproducida desde un universo dimensional inferior.

Lo esperanzador de estas teorías es que se ha demostrado que las cinco variantes son aspectos de una sola teoría, a la que Stephen Hawking llama Teoría M y la anteriormente descrita supergravedad es otro aspecto de esa misma teoría. Si se consigue llegar a esa teoría final, pudiese suceder que  alguien plantee algún experimento que ayude a comprobarla, para lo que podría servir de ayuda el nuevo acelerador de partículas (LHC) construido en el Centro Europeo de Investigación Nuclear.

Maracaibo 2 de noviembre 2018