La investigación publicada en la prestigiosa revista estadounidense Physical Review D marca un hito, ya que es la primera teoría de gravedad que se ha logrado cuantizar y demostrar su consistencia, abriendo nuevas perspectivas para comprender el origen del Universo y los agujeros negros.

Formular correctamente la cuantización y llegar a demostrar o descartar la renormalización de la teoría de gravedad de Horava, fue el eje temático de una importante e innovadora investigación realizada por los académicos del Departamento de Física de la Universidad de Antofagasta, Dr. Jorge Bellorín Romero y del Dr. Byron Droguett Parada, en colaboración con el Dr. Claudio Bórquez, egresado del doctorado en Física mención Física Matemática de la UA.

El proyecto se titula “Cuantización y renormalización de la teoría de gravedad de Horava”, posee una alta relevancia en la denominada ciencia básica, de acuerdo con lo señalado por los autores del estudio, publicándose el estudio en la prestigiosa revista estadounidense Physical Review D de la Sociedad Americana de Física (APS).

“Durante décadas, la comunidad científica del área ha buscado reconciliar la teoría gravitatoria que es válida para distancias grandes, la cual es la teoría de Relatividad General, con la mecánica cuántica, que es la mecánica válida para distancias muy pequeñas. Este constituye un problema central, ya que se trata de unificar dos aspectos esenciales de la naturaleza: la interacción gravitacional y la mecánica del mundo microscópico”, explicó el Dr. Jorge Bellorín.

En física las teorías se suelen postular de acuerdo con principios de simetría, partiendo de la postulación inicial, necesariamente se debe evidenciar que la propuesta es consistente. En este contexto, el científico señala que “hemos logrado demostrar que una propuesta de teoría gravitacional, la teoría de Horava, justamente fue postulada para lograr la unificación de estos dos aspectos, es efectivamente consistente”.

El académico agrega que “luego de una serie de estudios rigurosos de varios años, terminados con el artículo que se menciona, 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. Por lo tanto, la teoría predice valores finitos para las probabilidades de ocurrencia de procesos”.

La relevancia del estudio radica en que, si se considera a la teoría cuántica fundamental como directamente la teoría gravitatoria, y que no sea un efecto derivado de otra propuesta teórica, el trabajo investigativo de los académicos de la UA presenta por primera vez la única teoría gravitatoria cuántica libre de inconsistencias. “Haber conseguido este logro es algo que nos llena de emoción” manifiesta Bellorín.

Por su parte, el académico Dr. Byron Droguett, detalló que en la actualidad uno de los “Santos griales” de la física es la teoría cuántica de la gravedad. “Ha sido muy difícil de hallar, debido a que se une a otras fuerzas, como la electrodébil, la fuerza fuerte, etc., etc., (sic), pero esta siempre estaba esquiva, por lo que trabajar en este tipo de teorías es de alta importancia para poder describir, por ejemplo, el comienzo del universo o el interior de los agujeros negros”.

El científico añade que “una teoría cuántica permite eso, entonces, en la actualidad, hay muchas propuestas de gravedad, pero esta es la primera teoría de gravedad que se ha logrado cuantizar y demostrar su consistencia”.

Tras el desarrollo de un esquema de cuantización, se demostró que la teoría cuántica efectivamente es renormalizable, por lo tanto, como teoría fundamental, es consistente, en un trabajo limitado a la naturaleza de la auto-consistencia de la teoría de Horava.