Almuzara, 2021. 104 páginas.

En física tenemos dos teorías que funcionan de maravilla para explicar el universo. La mecánica cuántica describe cómo funciona el mundo subatómico con una exactitud increíble, y la relatividad general nos explica el comportamiento de la gravedad. Básicamente tenemos cuatro fuerzas: La nuclear fuerte, la nuclear débil, el electromagnetismo y la gravedad.

Pero la mecánica cuántica y la relatividad general van por caminos separados, y nos gustaría tener una teoría que explicara TODO. Hay algunas candidatas que, a pesar de todos los estudios, todavía están lejos de solucionar el problema. Una es la teoría de cuerdas y otra la gravedad cuántica de lazos. Este libro nos explica muy por encima en qué consiste, cuales son sus supuestos, y algunas de sus conclusiones respecto a los agujeros negros y la cosmología.

Como dicen en la contraportada es una aproximación, tan aproximada que si queremos saber más detalles tendremos que buscar en otro sitio ya que, supongo que para no asustar a los lectores, no incluyen ecuaciones ni razonamientos complicados. Como introducción no está mal.

Bueno.

Para dar una analogía, consideremos que estamos en un barco, lejos de la costa, en una noche nublada. Uno no puede decir dónde está el barco. Todos los puntos del océano son equivalentes. Uno puede mover el barco en cualquier dirección y todo parecerá lo mismo. En este contexto «una geometría dada» sería el poder ver la costa. Ahí los puntos del océano ya no son equivalentes, algunos estarán más cerca de la costa y notaríamos si el barco se moviera. Esto es lo que técnicamente se conoce como «invariancia bajo di-feomorfismos». «Morfismo» quiere decir mover y «difeo» se refiere a que son diferenciables (en particular continuos) para evitar separar puntos que están juntos. Esta simetría no está presente en las teorías de Yang-Mills que describen todas las otras interacciones. Allí los puntos están fijos y bien definidos desde el principio. Alguna gente cree que una técnica de cuantización que incorpore la invariancia bajo difeomorfismos va a ser crucial para desarrollar una teoría de la gravedad cuántica. La Gravitación Cuántica de Lazos incorpora esta simetría.
Como mencionamos, la gravedad es una teoría del mundo macroscópico, donde los efectos cuánticos no son relevantes. En el mundo microscópico la gravedad es despreciable. Por ejemplo, dos electrones se atraen gravitacionalmente porque., tienen masa y se repelen porque tienen carga eléctrica. La repulsión eléctrica es 1044 veces más fuerte que la atracción gravitacional. Esta es la razón por la que es difícil encontrar situaciones experimentales en donde los efectos de la gravedad cuántica sean importantes.
Esto suscita la pregunta: ¿para qué cuantizarla entonces? La respuesta más inmediata es que la física tiene
que tener coherencia, y si la teoría cuántica subyace al resto de la física también debería subyacér a la gravedad, aunque los efectos sean pequeños. Además, como mencionamos, una de las propiedades sorprendentes de la física cuántica, la de que las magnitudes no tienen valores hasta que uno las mide, hace difícil, si no imposible, acoplar consistentemente teorías clásicas y cuánticas. También, como veremos, hay situaciones como el Big Bang y los agujeros negros que requieren cuantizar la gravedad.
Así que hemos preparado el escenario para la Gravedad cuántica de lazos: alguna gente cree que el problema de cuantizar la gravedad requiere de una teoría nueva como la teoría de cuerdas, otros que uno necesita mejores técnicas de cuantización, en particular compatibles con los difeomorfismos. Entre este grupo estamos los que trabajamos en Gravedad cuántica de lazos, teoría que describimos en el capítulo siguiente.