RESUMEN: Si se prescinde de la gravedad ,vista desde las teorias de A.Eintein es decir como un continuo que afecta a toda la materia barionica y la energia y abarca todo el Cosmos, podría considerarse la figura de un holograma de dos dimensiones que seria el primer paso para unificar la concepción Relativista y la Mecánica Cuántica. Sin embargo, para desacoplar a la materia de la gravedad lo mas simple es poner limites a la extensión de la misma fuera de las galaxias , por lo que estas serian independientes entre si.
El Principio holográfico es un postulado de las teorías de supercuerdas acerca de las teorías de la la gravedad cuántica , propuesto en 1993 por Gerard ‘t Hooft , y mejorada y promovida por Leonard Susskind en 1995 (1,2). Aboga por que toda la información contenida en cierto volumen de un espacio concreto se puede conocer a partir de la información codificable sobre la frontera de dicha región. Una importante consecuencia ,es que la cantidad máxima de información que puede contener una determinada región de espacio rodeada por una superficie diferenciable, está limitada por el área total de dicha superficie. Por ejemplo, se pueden modelar todos los eventos que ocurran en una habitación creando una teoría en la que sólo tome en cuenta lo que suceda en sus paredes. Esto se conoce como frontera Bekenstein:
donde S es la entropía y A es la unidad de medida considerada, donde:
K, es la constante de Boltzmann, C es la velocidad de la luz ,G es la constante de la gravitación universal, h es la constante de Planck racionalizada . lP es la longitud de planck.
El universo podría ser un gigantesco holograma. La idea de que el Universo sea en realidad un vasto y complejo holograma, un tipo de representación de un objeto tridimensional en una superficie bidimensional, tal como explico Stephen Hawking , no es nueva.
La teoría de cuerdas, un gran marco teórico que pretende explicar el comportamiento de las partículas y las fuerzas de la Naturaleza, se ha inspirado desde hace décadas en la holografía para tratar de explicar el comportamiento de uno de los fenómenos que más intriga a los científicos: la gravedad. Según esta idea, se puede explicar este fenómeno con una teoría que no incluya este parámetro, lo que implica en definitiva eliminar una dimensión, la de la gravedad, en ese complejo y extraño Universo que observamos.
En un artículo publicado en Physical Review Letters 2017 (3), un equipo de investigadores italianos, británicos y canadienses ha presentado la que dicen es la primera evidencia observacional de que el Universo es un complejo y vasto holograma. Dicho de otra forma, proponen que se puede explicar su comportamiento a partir de teorías cuánticas que no incorporan la dimensión de la gravedad.
La holografía es un enorme paso adelante para entender la forma como el Universo se formó y adquirió su estructura, ha explicado en un comunicado Kostas Skenderis, investigador en la Universidad de Southampton. «Durante décadas los científicos han tratado de combinar
la teoría de Einstein de la gravedad (explica el funcionamiento del Universo a gran escala) con la teoría cuántica (explica el funcionamiento de las pequeñas partículas que componen la materia). Algunos creen que el concepto de un Universo holográfico podría reconciliar ambas.
En esta ocasión, los astrofísicos encontraron pruebas que, según ellos, apoyan la interpretación del Universo holográfico, o sea, que se puede explicar sin la dimensión de la gravedad. Descubrieron estas evidencias en algunas irregularidades de la Radiación del fondo Cosmico de Microondas (FCM) ese eco térmico que queda hoy en día después del Big Bang??.
Contiene información sobre cómo y por qué se formaron los gérmenes de las galaxias y en este caso, ha sido usada para entender cómo podrían surgir el espacio y el tiempo sin contar con la gravedad . Imagina que todo lo que ves, sientes y oyes en tres dimensiones (junto a tu percepción del tiempo), en realidad surge de un campo plano de dos dimensiones. Pero en este
caso, este holograma codifica el Universo entero.
¿Explica lo cuántico el Cosmos? . Gracias a los cada vez más sensibles telescopios y sensores, en las últimas décadas los investigadores han ido accediendo poco a poco a nuevas capas de información hallada en el FCM. En esta ocasión, los científicos pudieron hacer complejas comparaciones entre esta red y lo predicho por la teoría de campos cuánticos. Así, concluyeron que algunas de las teorías cuánticas de campos podrían explicar casi todas las observaciones cosmológicas del Universo temprano. Este esfuerzo de recurrir a la holografía, y explicar el comportamiento de las partículas quitando la dimensión de la gravedad, es especialmente importante para entender los misteriosos agujeros negros o las interacciones de las partículas. Sin embargo, esto no es precisamente una tarea sencilla ya que junto a la complejidad de las matemáticas asociada a este tipo de estudios, hay que contar con el desconocimiento que hay sobre la física de partículas y sobre los orígenes del Universo.
Algo que encaja en esta visión de un cosmos en dos dimensiones es la teoría del Big sin Bang (BSB)(4). Sin embargo con ella no son necesarios ni la materia oscura , ni la energía oscura de expansión, ni las teorias de mas de 4 dimensiones (5 dimensiones ,Kaluza Klein, y las 11 dimensiones de las teorías de cuerdas, etc). Todas ellas derivadas de la teoría de la Relatividad Generalizada de A. Eintein. Este imaginaba que la gravedad se extendía sin continuidad por todo el Cosmos y podía en un futuro reagrupar la materia y la energía en un solo punto (Big Crunch) o bien no evitar le expansión y enfriamiento del mismo de forma infinita.
Para estabilizar el Universo introdujo la Constante Cosmologica (CC) como un factor mas de la ecuación de la Gravedad Generalizada.
Albert Einstein sabia que el Universo era estático y así lo manifestó en un principio, pero sus discípulos , Friedmann, Le Maitre, Roberson y Walker le contradijeron al desarrollar sus ecuaciones y demostrar que no reflejan un Cosmos estable si no uno que tendía a la expansión. Sin embargo al romper la continuidad del campo gravitatorio entre galaxias, J.Vargas (4) ,postula el equivalente a un Universo Holografico solo que en este caso no cabria el Big Bang ni la teoria de la Inflacion de A.Gould (5).
El Universo seria muy estable durante enormes periodos de tiempo, (mucho mas que los 13.500 millones de años generalmente aceptados) debido a que las galaxias ni se agregan ni se separan por la gravedad o la energía oscura expansiva. El movimiento de las estrellas y planetas se limita a su recorrido al girar en torno al centro galáctico. Las galaxias compartirían solo las nubes de hidrogeno, los fotones así como las fuerzas electromagnéticas tanto atractivas como repulsivas. Quedan muchos cabos que atar en la BSB, pero explicaría como es el Universo según el Fondo Cósmico de Microondas y muchas simulaciones por ordenador del Universo Holográfico, así como las conjeturas de Stephen Hawking, Juan Maldacena y muchos otros.
Volviendo al principio, la Teoría de Supercuerdas seria capaz de integrar al gravitón (de espín 2) junto al fotón (de espín 1) y otros portadores de las fuerzas de la naturaleza como diferentes «modos de vibración» de objetos unidimensionales (cuerdas). De igual forma, las partículas elementales, como el electrón o los quarks, ya no serían puntuales, sino que aparecerían como distintas notas musicales (modos de vibración) de una cuerda fundamental. En Gravedad Cuántica de Lazos, (6) la cuantización de las ecuaciones de Einstein se realiza de manera no perturbativa, es decir, se cuántiza la geometría completa, no sólo sus pequeñas fluctuaciones . Esto lleva a resultados tan sorprendentes como la existencia de valores cuantizados para los operadores de área y volumen, lo que permite interpretar el continuo espacio-tiempo como una red de «átomos» de espacio-tiempo (7).
En general , las teorías de gravitación cuántica y el principio Holografico acoplado aún deben enfrentarse a grandes retos técnicos antes de poder enfrentarse directamente con observaciones y experimentos que sirvan para determinar si alguna de ellas es realmente viable.
BIBLIOGRAFIA
1. Leonard Susskind and The Cosmic Landscape: String Theory and the Illusion of Intelligent Design. Little, Brown a ompany, Boston 2005.
2. Leonard Susskind . The Black Hole War:My Battle with Stephen awking publicado inicialmente por Little Brown & Co. el 7 de julio de 2008.
3. Physical Review Letters 20173. La investigación ha sido realizada por científicos de la Universidad de Southampton (Reino Unido), de la Universidad de Waterloo (Canadá), del Instituto Perimeter (también Canadá), del Instituto Nacional de Física Nuclear (Italia) y de la Universidad de Salento (también Italia). 2017.
4. J.F.Vargas.G www.Universobigsinbang.com
5. Guth, A. H.: «The Inflationary Universe: A Possible Solution to the Horizon and Flatness Problems». Phys. Rev. D, 1981, 23, p. 347.
6.Bojowald, Martin. (2013). Rebote del Universo. Investigación y Ciencia,
Temas ,72: 90-95.
7. Smolin L., and Roberto Mangabeira Unger R., (2014), The Singular
Universe and the Reality of Time: A Proposal in Natural Philosophy/
Cambridge University Press, ISBN 978-1107074064.
