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Estamos hechos de túneles dimensionales, atajos cósmicos que conectan puntos distantes del universo

Por: Alejandro Martinez Gallardo - 12/13/2013

El entrelazamiento cuántico parece ser una propiedad fundamental de la materia, más aún que la misma gravedad; en la interacción de partículas subatómicas parecen generarse agujeros de gusano, una especie de atajos cósmicos.

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La realidad cotidiana, macroscópica, que experimentamos, suele parecernos bastante sólida, consistente y hasta predecible. Pero al interior de la materia, fluctuando en el vacío que integra la mayor parte del espacio, hay un mundo sumamente extraño y excitante, repleto de una serie de propiedades que parecen mágicas o parte de una fantástica narración de ciencia ficción. Einstein, por ejemplo, llamó a la propiedad conocida como entrelazamiento cuántico "fantasmagórica acción a distancia" (spooky action at a distance). Aunque con esto evocara un fenómeno paranormal, el entrelazamiento es "real" (espectralmente real) y ha sido observado numerosas veces en el laboratorio (aunque aparentemente contradice algunos de los principios de la teoría de la relatividad, como el límite de la velocidad de la luz, lo que podría explicar la reacción peyorativa de Einstein).

El entrelazamiento cuántico, descrito por el científico Henry Stapp en los términos de “luz gemela”, o una “disposición correlacionada a responder”, involucra a partículas subatómicas, las cuales ocupan estados múltiples al mismo tiempo (superposición cuántica). Las partículas entrelazadas (cualquiera que haya interactuado con otra) existen en un estado indefinido hasta que son medidas; y en el momento en el que una es medida, la otra de ellas responde inmediatamente tomando un estado correspondiente. Esto ocurre incluso si residen en lugares opuestos del universo. Lo cual genera un dolor de cabeza para la física clásica, que intenta explicar cómo es que se comunican instantáneamente, en apariencia a una velocidad superlumínica, a enormes distancias. Algunas de las explicaciones más populares recurren a la no-localidad, un concepto un tanto difícil de asimilar, por momentos casi acausal. En palabras de Nick Herbert:

Las interacciones no-locales, de existir, serían una especie de vudú de la física en el que una partícula influye en la otra, no a través de una fuerza de campo convencional, sino simplemente porque se han tocado alguna vez en el pasado distante.

Una nueva teoría podría explicar esta gran laguna en la física, además de conciliar la teoría de la gravedad con la mecánica cuántica (básicamente el santo grial de la física moderna). La investigación realizada por John Sonner, de MIT, sugiere que es posible que el fenómeno de entrelazamiento cuántico produzca agujeros de gusano o "túneles de gravedad" por los cuales estas partículas podrían conectarse instantáneamente sin violar el límite de la velocidad de la luz, tomando una especie de atajo cósmico o un túnel 5D. Sooner ha decubierto que, al crear dos quarks entrelazados (partículas constituyentes de la materia), simultáneamente se crea un agujero de gusano (dos agujeros negros entrelazados) que conecta a este par de quarks. Esto significaría, a su vez, que la gravedad no es una propiedad fundamental del universo, sino que surge a partir del entrelazamiento cuántico, esta sí parte de la "esencia" del universo.

Antes que Sonner, Juan Maldacena y Leonard Susskind, dos de los físicos teóricos más reconocidos en la actualidad, habían propuesto una solución basada en dos agujeros negros entrelazados, los cuales al separarse generaban un agujero de gusano --un túnel a través de la geometría del espacio-tiempo, el cual se podría mantener unido por la gravedad.

Sonner ideó un experimento, en el cual primero generó un par de quarks usando el efecto Swhinger, que permite crear partículas del vacío (que en realidad es una especie de sopa de partículas transitorias o partículas virtuales). Luego mapeó los quarks entrelazados en un espacio en 4 dimensiones, una representación del espacio-tiempo como lo conocemos. En contraste, la gravedad existiría en una quinta dimensión, desde la que actúa, dando su curvatura al espacio-tiempo, según las leyes de Einstein. Para observar la geometría emergente en la 5°a dimensión, Sonner empleó lo que se conoce como dualidad holográfica: una forma de derivar o de observar una dimensión más alta en la siguiente dimensión más baja, de la misma forma que un holograma contiene información de un objeto tridimensional en un objeto bidimensional. Usando este principio, Sonner determinó que al crear un par de quarks se sigue inmediatamente la formación de un agujero de gusano que los conecta. Esto parece suponer que la geometría del espacio-tiempo, la curvatura predicha por Einstein, es un resultado del entrelazamiento de partículas.

Tal vez no nos emocione demasiado este aparente descubrimiento (quizás sea demasiado abstracto para nuestra cotidianidad), pero es sumamente significativo (sin olvidar que es solamente un modelo del universo y no una realidad definitiva, como todo en la física). La teoría de Sonner implica que todo el universo está tejido de agujeros de gusanos, túneles entre dimensiones, como una infinita madriguera de conejo, que es una compleja red de fuerzas que sostienen esos mismos agujeros, ese sistema cósmico de intercomunicación y transporte. Nosotros y toda la materia está compuesta, entonces, de partículas que viajan entre dimensiones, por atajos cósmicos, posiblemente hasta lugares distantes unidos de manera insondable. ¿Podríamos estar hechos de microcomponentes que están aquí a la vez que están en Cassiopea o en el Sol?  Hombres y cosas hechos de túneles dimensionales en el vacío de nuestro cuerpo, ya no sólo polvo de estrellas.

Trasladar los fenómenos cuánticos a la realidad microscópica suele llenarse de problemas. Nunca, por ejemplo, vemos que una pelota de tenis atraviese una pared, sin embargo, teóricamente esto es posible y debería de ocurrir en alguna ocasión. Uno puede teñir la física cuántica de especulación metafísica o poética (algo que confieso es una debilidad de mi parte), pero la realidad es que todas estas teorías por el momento pertenecen más a una forma de ver el mundo, a un acercamiento conceptual, que a lo que realmente es el mundo. Lo interesante podría ser que una vez que estos modelos predominen en nuestra cultura, entonces quizás experimentar estos fenómenos podrá ser algo más fácil de hacer. Decía Jung que lo posible para una época "está derivado de las asunciones racionalistas de esa época". Si la ciencia empieza a edificar un modelo de la realidad en el cual se considera racional poder viajar a través de agujeros de gusanos, quizás no estemos lejos de hacerlo posible.

Twitter del autor: @alepholo

[Scientific American]

 

 

Se refuerza la posibilidad de que nuestro universo sea una proyección holográfica

Por: Pedro Luizao - 12/13/2013

Simulaciones computadas, realizadas por investigadores de la Universidad de Ibaraki, parecen confirmar el modelo que advierte que la realidad es sólo un monumental holograma.

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Contemplar la posibilidad de que la realidad sea una ilusión es una premisa milenaria, con antecedentes tan antiguos como el concepto de maia (māyā), que en sánscrito significa ilusión o ilusorio, y aparece con frecuencia referido dentro del Rigveda, el cual data de, aproximadamente, el año 1500 a.C. Evidentemente esta noción resulta un tanto incómoda, o al menos confusa, ya que pone en entredicho nuestro 'realismo', el de nuestro teléfono móvil y sí, también, el de nuestros padres, mascotas y pertenencias materiales. Sin embargo, desde una perspectiva científica, hoy es más probable que nunca que el universo sea "sólo" una hipersofisticada proyección holográfica. 

Un grupo de investigadores, encabezados por Yoshifumi Hyakutake, de la Universidad de Ibaraki, en Japón, están cerca de probar la conjetura propuesta por Juan Maldacena en 1997, la cual representa la ruta más viable para que se cumpla el principio holográfico. Este brillante argentino encontró una forma de fundamentar la la Teoría de Cuerdas, pues eliminaba inconsistencias entre la física cuántica y la teoría gravitatoria de Einstein. Dentro del intrépido modelo propuesto por Maldacena, la multidimensionalidad paralela y simultánea que soporta nuestro universo sería una mera proyección holográfica, mientras que las acciones reales solo ocurrirían en una versión minimalista, ingrávida, del cosmos.  

Si bien la propuesta de Maldacena es teóricamente consistente, y como tal es popularmente aceptada dentro del gremio, hasta ahora una demostración rigurosa de este modelo se ha mantenido inaccesible. Pero gracias a los experimentos de Hyakutake, eso podría cambiar pronto. De acuerdo con Ron Cowen, en un artículo que recién publicó la revista Nature, en uno de sus trabajos los científicos japoneses lograron "computar la energía interna de un agujero negro, la posición de su "horizonte de eventos" (la frontera entre el agujero negro y el resto del universo), su entropía, y otras propiedades, basados en las predicciones de la Teoría de Cuerdas, así como en los efectos de las llamadas partículas virtuales, que continuamente entran y salen del rango de la existencia. En otro de sus trabajos, calcula, junto con sus colaboradores, la energía interna del correspondiente cosmos, dimensionalmente simplificado y que carece de gravedad. Y los dos cálculos computados concuerdan".

De acuerdo con Leonard Susskind, uno de los 'padres' del concepto de universo holográfico, las simulaciones generadas por  los estudiosos nipones refuerzan la noción de que nuestro universo es un reflejo ilusorio de otro, en donde la realidad es 'real' y el cual funge como fuente de todas las apariencias manifestadas en el nuestro:

Han confirmado numéricamente, tal vez por primera vez, algo de lo que estábamos seguros de que era cierto, pero aún se mantenía como una conjetura: que las termodinámicas de ciertos agujeros negros pueden ser reproducidas desde un universo dimensionalmente más bajo o simple.  

Mientras que, interrogado sobre este logro de Hyakutake y su equipo, el propio Maldacena reconoce que la computación de datos parece ser correcta, lo cual "reta múltiples ideas relacionadas a la gravedad cuántica y la Teoría de Cuerdas". 

Más allá de las implicaciones científicas que el trabajo de estos investigadores japoneses tendrá en el entendimiento de nuestro universo, y de los poco accesibles tecnicismos propios de este tipo de contextos, tan solo imaginar que la realidad no es real, sino el simple eco de otra realidad que sí lo es, resulta fascinante. Y entre la efervescente confusión que nos puede generar el tratar de concebir un modelo de universo que responde a una proyección holográfica, tal vez nos podemos remitir a conceptos como el de shunyata (Śūnyatā), propio del budismo, el cual se utiliza para advertirnos que todo lo que percibimos (e incluso más allá de nuestra percepción) es meramente ilusorio, pues en realidad lo único que existe es la vacuidad. 

En fin, en lo personal este tipo de novedades representa, con riesgo de pecar de frívolo ante los entendidos, un franco estímulo para regocijarme, difusamente, en un juego mental de posibilidades imaginarias, lo cual, en la mayoría de los casos, resulta en una deliciosa terapia: la incertidumbre en su más sofisticada y elegante expresión.