Nueva teoría revela la conexión entre gravedad y electromagnetismo
Una innovadora teoría publicada en la revista General Relativity and Gravity sugiere que el espacio-tiempo está conformado por "pares entrelazados" de partículas similares a los fotones, conocidas como "bosones virtuales" y el papel de las simetrías es fundamental en la nueva propuesta científica.
Este estudio, liderado por el profesor Robert Monjo, un español con un doctorado en física y matemáticas de la Saint Louis University en Madrid. Su trabajo representa un avance significativo en la comprensión de la verdadera naturaleza del espacio-tiempo.
Mojo ha contado con la colaboración del profesor Rutwig Campoamor-Stursberg de la Universidad Complutense de Madrid y el investigador postdoctoral Álvaro Rodríguez-Abella de la Universidad de California en Los Ángeles.
La nueva teoría fue publicada en la revista 'General Relativity and Gravity' y la recoge un articulo de la agencia de prensa Europa Press
Interrelacionadas a través de simetrías
"Existía una enorme brecha entre la gravedad y las demás fuerzas de la naturaleza, pero hemos encontrado un puente que las conecta", afirman los autores del estudio.
Indican que la física y las matemáticas están profundamente interrelacionadas a través de simetrías, que se definen como la invariancia de las magnitudes observadas al cambiar las referencias de observación.
Las simetrías son fundamentales en teorías como la "electrodinámica cuántica", que explica el electromagnetismo, y la "cromodinámica cuántica", que aborda la fuerza dominante en los átomos. En este sentido, los autores amplían la idea de simetría de "color" para interpretar tanto la gravedad como el electromagnetismo como casos específicos de una teoría más amplia.
El artículo, titulado From colored gravity to the electromagnetism, generaliza el trabajo de Albert Einstein de 1928, conocido como "gravedad teleparalela". Este concepto buscaba reinterpretar la gravedad dentro del contexto del espacio de cuatro dimensiones.
La famosa "teoría de la relatividad general" de Einstein, presentada en 1916, describe la gravedad a través de la curvatura del espacio-tiempo, donde los movimientos elípticos de los planetas se describen como la línea más "rectilínea" posible, conocida como geodésica, en un espacio-tiempo curvado por la masa del Sol.
Sin embargo, la teoría de 1928 de Einstein, que estuvo casi olvidada durante años, demostró que la curvatura genera efectos dinámicos similares a los provocados por una torsión del espacio-tiempo. Para entender esto, se puede imaginar un resorte aplanado que luego se estira y se retuerce, donde la curvatura y la torsión ofrecen diferentes formas de describir un mismo fenómeno. Esta equivalencia produce el mismo efecto de aceleración gravitatoria, dependiendo del marco teórico que se utilice.
Los autores del estudio sostienen que la torsión generada por dos bosones virtuales es necesaria para replicar un fenómeno similar al que produciría el hipotético "gravitón", una partícula que posee un "spin 2″, similar a la estructura de la doble hélice del ADN.
Con esta nueva teoría, los conceptos de gravedad y electromagnetismo se amplían dentro de un marco más general conocido como "gravedad coloreada". Esta idea no es del todo novedosa, ya que los físicos Theodor Kaluza y Oskar Klein propusieron un concepto similar entre 1919 y 1926, aunque necesitaron introducir una quinta dimensión además de las cuatro conocidas.
Einstein estuvo muy cerca de lograrlo
Robert Monjo comenta que "Albert Einstein estuvo muy cerca de lograrlo, solo le faltaba considerar coordenadas más adecuadas para establecer el puente que faltaba".
Además, destaca la importancia de analizar la deslocalización de una partícula, ya que las teorías cuánticas abordan la posición como un conjunto de valores posibles, en lugar de un único valor.
Actualmente, los autores continúan investigando las implicaciones teóricas de su descubrimiento y sugieren que "es probable que las demás fuerzas de la naturaleza también estén incluidas dentro de la gravedad coloreada". Si esto se confirma, podría no solo ofrecer una alternativa para entender la gravedad cuántica, sino que también abriría nuevas vías hacia la unificación de todas las fuerzas, un objetivo que ha perseguido Albert Einstein durante su vida.
