Gravedad cuántica de bucles

    Teoría física de alto contenido matemático que propone una visión unificada de la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad. Estas dos hipótesis conforman la base de la física contemporánea y, en algunos dominios en los que se solapan, conducen a resultados contradictorios o absurdos, como la elevación al infinito de determinados valores de las magnitudes físicas.

    En su esfuerzo de unificación cuántico-relativista, la gravedad cuántica de bucles, también denominada gravedad cuántica de recurrencias, se ha erigido como una alternativa a otra hipótesis también, como ella, hasta ahora indemostrada y meramente conjetural: la teoría de las cuerdas. La gravedad cuántica procede de una reformulación de la teoría de la relatividad general y aplica los principios cuánticos a la propia esencia del espacio y el tiempo.

    Según la mecánica cuántica, la naturaleza está cuantizada, de manera que las magnitudes físicas no pueden adoptar cualquier valor, sino tan sólo valores discretos determinados por su propia naturaleza. Por ejemplo, la energía necesaria para que un electrón abandone una determinada posición en el átomo para situarse en otro nivel energético depende estrictamente de valores de energía cuánticos, que son discretos, es decir, están predeterminados.

    Además, por el principio de indeterminación de Heisenberg, no es posible precisar el valor de dos magnitudes físicas conjugadas como, por ejemplo, la posición y la velocidad de una partícula. Por debajo de un cierto valor umbral conocido, cuando mediante un experimento más se aproxime el valor de la posición, más difusa será la determinación de la velocidad, y a la inversa.

    La gravedad cuántica de bucles aplica los principios de cuantización e indeterminación a la propia esencia del espacio y el tiempo. Por debajo de un cierto umbral (la llamada escala de Planck), el espacio-tiempo no es «liso y continuo» sino que está discretizado, al modo de una malla tejida con un número finito de bucles denominados espuma de espín, en fragmentos indivisibles de unos 10-35 metros de diámetro (longitud de Planck).

    Los bucles de esta gravedad cuántica podrían compararse con «átomos» de espacio-tiempo sujetos al principio de indeterminación de Heisenberg, que en el Universo actual se combinan en cantidad innumerable superpuestos entre sí en infinidad de formas imaginables. Al formular la existencia de estos átomos de espacio-tiempo se eluden algunos de los problemas más espinosos de los desarrollos de la física teórica actual, en particular, la aparición de valores infinitos en las magnitudes físicas para ciertas condiciones extremas. Más aún, y a diferencia de la teoría de las cuerdas, la gravedad cuántica de bucles puede modelizar teóricamente el momento de la gran explosión primigenia (Big Bang) e incluso conjeturar sobre el estado del Universo en los instantes anteriores al origen del tiempo.

    Al igual que la teoría de las cuerdas, la gravedad cuántica de bucles no ha sido corroborada por los experimentos y las observaciones científicas. Por ello, su postulación se enmarca en el contexto de las hipótesis que han de ser aún objeto de confirmación empírica.