Se dice que Einstein desde los 16 años se preguntaba cómo se vería el mundo viajando en un rayo de luz. Además, se dice que esta imagen fue decisiva en el desarrollo de la Relatividad General.
Más de 100 años después seguimos tratando de unificar la Relatividad General con la Teoría Cuántica de Campos y la clave parece estar en seguir viajando en el rayo de luz de Einstein, pero siguiendo el destino de cada uno de sus fotones.
Sin embargo, hoy sabemos que seguir el destino de cada uno de los fotones de un rayo de luz obligaría a abandonar la descripción determinista que Einstein se negaba a abandonar.
Las interacciones del rayo de luz que Einstein ignoró
En toda teoría física nos concentramos en buscar explicación a determinado fenómeno o grupo de fenómenos mientras ignoramos otros que también están sucediendo. Sin embargo, cuando se trata de unificar la Relatividad General con la Teoría Cuántica de Campos la clave puede estar en volver a recorrer el camino y ver lo que ignoramos.
Imaginemos el recorrido de un rayo de luz desde una estrella lejana hasta que finalmente crea una imagen de la estrella en una placa fotográfica en un laboratorio terrestre. En la Relatividad General ese rayo se puede representar por una línea que va desde la estrella hasta la tierra y se curva al pasar cerca del Sol.
Sabemos que esa es una simplificación del recorrido del rayo de luz que solo representa una parte de las interacciones en las que participan los fotones. Es cierto que algunos fotones recorren esa trayectoria que llamamos geodésica. Pero otros fueron absorbidos por átomos, dispersados por electrones o aniquilados por otros fotones.
Una teoría de unificación de la RG y la TCC no puede ignorar que no todos los fotones que salieron de la estrella llegaron a la Tierra. Una teoría de unificación debe considerar la geodésica solo como una aproximación macroscópica de una realidad microscópica mucho más rica y compleja. Debe considerar además, que la trayectoria geodésica es solo una de las trayectorias probables de cada fotón que sale de una estrella.
Una teoría de unificación debe imaginar el rayo de luz compuesto por fotones y describir sus interacciones desde la escala del núcleo atómico hasta la escala cosmológica.
Pero no terminan aquí todas las interacciones que ignora una geodésica. En efecto, al llegar a la atmósfera de la Tierra una parte de los fotones es reflejada, otra difundida y otra dispersada. Luego, los fotones que finalmente entran al telescopio son refractados y colimados antes de impactar en la placa fotográfica.
¿Pero cómo unificar todos los fenómenos de interacción de los fotones en una sola teoría?
Parece una misión imposible, pero en esencia, todos los fenómenos en los que participan los fotones son nucleares, electromagnéticos o gravitacionales. Por lo tanto, se trata de encontrar un marco conceptual unificador en el que todos los fenómenos en los que participan los fotones puedan ser parte de una misma teoría. Ese es el propósito de la Gravedad Emergente Funcional cuyos principios y consecuencias estamos desarrollando.
Agradecimientos
Agradezco a ChatGPT y sus creadores de OpenAI por la importante contribución tanto en la revisión de bibliografía como en la organización de las ideas de la GEF y en su formulación matemática.
Agradezco a PreciseFuture por el financiamiento y patrocinio de todas las investigaciones de las que se nutre la Gravedad Emergente Funcional.
Próxima entrada
En la próxima entrada se explicará de forma cualitativa un modelo del sistema solar basado en los principios de la Gravedad Emergente Funcional. Este modelo permite recuperar la métrica de Schwarzchild y reproducir los resultados ya probados de la Relatividad General para la curvatura de los rayos de luz, la precesión del perihelio de la órbita de Mercurio, el corrimiento hacia el rojo gravitacional y la diferencia de marcha de los relojes en campo gravitacional.
Sin embargo, lo más importante es cómo este modelo también puede explicar las anomalías gravitatorias mencionadas. Estas explicaciones se mostrarán de forma cualitativa en sucesivas entradas. Pero también estarán disponibles en su formulación matemática para los interesados en revisarla.
