¿Y la cuarta dimensión?

Científicos de Viena intentan comprender los misterios del principio holográfico: ¿Cuántas dimensiones hay en nuestro universo?

Algunas de las mentes más brillantes del mundo estamos realizando trabajos en este sector – y no hamos tenido éxito hasta el momento: Crear una teoría unificada de la gravitación cuántica a menudo se considera el “Santo Grial” de la ciencia moderna. Daniel Grumiller del Instituto de Física Teórica en la Universidad Tecnológica de Viena, puede ahora al menos descubrir algunos de los misterios de la gravitación cuántica. Sus resultados sobre los agujeros negros y las ondas gravitatorias son bastante alucinantes, como poco. Recientemente ganó el premio START y usará esos fondos para captar más jóvenes físico para la UT de Viena.

Percibimos en espacio a nuestro alrededor como tridimensional. De acuerdo con Einstein, el tiempo y el espacio están inseparablemente unidos haciendo de nuestro espacio-tiempo un continuo de cuatro dimensiones. Durante décadas, los científicos se han estado preguntando por la existencia de dimensiones adicionales ocultas hasta el momento a nuestros sentidos. Grumiller y sus colegas están intentando una aproximación distinta: En lugar de postular dimensiones adicionales, creen que nuestro universo podría de hecho describirse en menos de cuatro dimensiones.

“Un holograma, como puedes ver en tus billetes o tarjetas de crédito, parece mostrar una imagen tridimensional, incluso aunque de hecho es bidimensional”, explica Grumiller. En este caso, la realidad tiene menos dimensiones de lo que parece tener aparentemente. Este “principio holográfico” desempeña un papel importante en la física del espacio-tiempo. En lugar de crear una teoría de la gravedad para todas las dimensiones del espacio y el tiempo, se puede formular una nueva teoría cuántica con menos dimensiones espaciales. De esta forma, una teoría 3D de la gravitación se vuelve en una teoría cuántica en 2D, en la cual la gravedad no aparece. Aún así, esta teoría cuántica predice correctamente fenómenos como los agujeros negros o las ondas gravitatorias.

“La cuestión de cuántas dimensiones tiene en realidad nuestro mundo, probablemente no tiene una respuesta adecuada, ni puede contestarse de forma explícita”, explica Grumiller. “Dependiendo de la pregunta concreta que tratemos de responder, una aproximación y otra pueden ser más útiles”.

Grumiller está actualmente trabajando en teorías gravitatorias que incluyen dos dimensiones espaciales y una dimensión temporal. Pueden mapearse sobre una teoría cuántica bidimensional sin gravedad. Tales teorías pueden usarse para describir agujeros negros de rotación rápida o “cuerdas cósmicas” – defectos del espacio-tiempo, que probablemente aparecieron poco después del Big Bang. Junto con sus colegas de la Universidad de Viena, Grumiller está organizando un taller internacional, que tendrá lugar entre el 14 y 24 de abril de 2009, de la cual formaré parte. Renombrados participantes, como científicos de Harvard, Princeton, el MIT hay muchas otras universidades, revelan que los físicos gravitatorios de Viena tienen una alta consideración internacional.