Investigadores finlandeses de la Universidad de Aalto han propuesto una nueva perspectiva sobre uno de los enigmas más obstinados de la física: la teoría cuántica de la gravedad. Su enfoque se basa en campos de gauge y cuatro simetrías especiales que permiten describir la gravedad de la misma manera que las interacciones electromagnética, débil y fuerte en el Modelo Estándar.
La relatividad general ordinaria maneja bien las grandes escalas, pero falla donde la gravedad se encuentra con los efectos cuánticos: en el horizonte de los agujeros negros o en los primeros instantes después del Big Bang. El nuevo trabajo muestra que la gravedad puede representarse no como una curvatura del espacio-tiempo, sino como un campo de gauge, similar a los que ya conocen los físicos.
La base de la teoría son las simetrías U(1), las mismas que están en el fundamento del electromagnetismo y son responsables de la conservación de la carga eléctrica. Los científicos introdujeron un concepto adicional: el campo de la dimensión del espacio-tiempo, que ayuda a "recortar" objetos tetradimensionales de estructuras octodimensionales más complejas, llamadas espinores.
Al construir el lagrangiano con una representación de ocho espinores, los investigadores derivaron las reglas de Feynman y verificaron si la teoría es renormalizable. En el primer orden, los cálculos convergen y las infinitudes pueden eliminarse con métodos conocidos. Este es un signo importante de estabilidad matemática, aunque la verificación completa en todos los órdenes aún está por venir.
Si la teoría supera pruebas adicionales, abrirá el camino hacia una imagen unificada de todas las fuerzas fundamentales. Entonces serán posibles los cálculos de procesos en condiciones extremas, desde el colapso de estrellas hasta las etapas más tempranas de la evolución del Universo.
Por ahora, el trabajo se ha publicado para discusión en la comunidad científica. Sus autores enfatizan: no es una teoría final del todo, sino un paso importante que muestra que la gravedad realmente puede integrarse en la descripción cuántica de campos en igualdad de condiciones con las otras fuerzas.
