Albert Einstein era una galleta inteligente; No hay duda de ello. Pero incluso él sabía que su teoría general de la relatividad –la respuesta del siglo XXI a la teoría universal de la gravedad de Newton– no era perfecta.

Al igual que el automóvil usado que compró con su primer sueldo, se encarga de las tareas cotidianas. Empuja muy fuerte cuesta arriba O estacionelo cerca de un centro comercial cuántico y el motor se detendrá con un estremecimiento.

La solución del estudiante graduado en astrofísica de la Universidad de la Amistad de los Pueblos, Hamidreza Fazlollahi, es sumergirse detrás de escena y ver qué componentes no son tan esenciales como parecen.

Al extraer una ley que preserva una cualidad matemática que involucra energía y momento, cree que la relatividad general podrá superar algunos obstáculos más.

La gravedad describe la tendencia de las cosas con masa a permanecer juntas. Ya sea que se trate de galaxias que colisionan, de una luna que lucha contra la inercia en su atracción hacia un planeta o de una manzana que cae de las ramas más altas de un árbol en la Tierra, los modelos de gravedad necesitan explicar por qué las masas se atraen unas hacia otras.

Sin embargo, tal teoría también necesita operar en un Universo donde objetos de carga idéntica se repelen entre sí, explicar por qué los núcleos atómicos se unen con una fuerza increíble o por qué los neutrones se desintegran espontáneamente para formar protones. También necesita funcionar cuando las masas se vuelven tan densas o el espacio-tiempo tan compacto que la propia luz ya no puede escapar.

Y, francamente, por muy buena que sea, la relatividad general simplemente no está a la altura de la tarea.

“El problema de la no renormalización de la gravedad de Einstein es bien conocido. Esto ha llevado a decenas de intentos de tratarla como una teoría de baja energía”, Fazlollahi. dice.

Renormalización es un truco de magia utilizado por los físicos teóricos para hacer desaparecer frustrantes infinitos en los campos cuánticos. Cuando los bucles de la realidad parezcan alejarse para siempre en la distancia en un fractal confuso, saca algunas de estas técnicas de la bolsa y tu modelo volverá a estar en tierra firme.

La relatividad general no lo pone fácil. Como tal, los campos ondulados del espacio-tiempo que describe se niegan a mezclarse con las costas arenosas de la mecánica cuántica, lo que da como resultado un sistema de física inmiscible que requiere dos teorías de la naturaleza, una de las cuales tendría mucho más sentido.

Afortunadamente, la formulación de la relatividad general de Einstein también se basó en una serie de suposiciones. Tenía buenas razones para incluirlas, pero en última instancia, el Universo simplemente podría tener otras ideas sobre si están justificadas.

Uno de los supuestos más fundamentales de la relatividad general es que la curvatura del espacio y el tiempo es consistente con La energía y el impulso se conservan.. En otras palabras, navegar por un océano de espacio-tiempo de A a B no debería afectar tu energía o velocidad a menos que haya un cambio de fuerzas.

Esta suposición es muy buena en un Universo plano y vacío. Pero el Universo tiene hoyuelos y curvas, y está repleto de galaxias, electrones y partículas virtuales que aparecen y desaparecen.

En 1976físico inglés Peter Rastall ideó un modelo de gravedad sutilmente diferente que sugería que la materia y la curvatura del espacio y el tiempo estaban vinculados de una manera que no era trivial, un modelo que dejaba margen de maniobra para la ley estándar de conservación del momento y la energía.

Forjando un camino diferente siguiendo una forma de pensar similar, Fazlollahi recurrió a la termodinámica relativista (la física del intercambio de energía en condiciones bastante extremas) para encontrar transformaciones de energía y momento que se asemejan a las ecuaciones utilizadas en la relatividad general.

El resultado es una nueva forma de describir el surgimiento de la gravedad a partir de la curva del espacio-tiempo que abandona algunos supuestos fundamentales sin dejar de ser útil para explicar cómo se expandió el Universo.

Por muy grandiosa que sea, está claro que la brillante idea de Einstein está equivocada en algún nivel. No tiene sentido ser excesivamente conservador cuando el destino de todo está al alcance de la mano.

Esta investigación fue publicada en La revista física europea C.