El «Big Bang» contra el «Big Bounce»
De acuerdo con la teoría general (clásica) de la relatividad de Einstein, el espacio es un continuo. Es posible subdividir indefinidamente cualquier región del espacio en volúmenes cada vez más pequeños. La idea fundamental de la mecánica cuántica es que las cantidades físicas existen en paquetes discretos (cuantos) en lugar de constituir un continuo. Además, estos cuantos y los fenómenos físicos asociados a ellos existen a una escala extremadamente pequeña (la escala de Planck). Hasta hoy, las teorías de la mecánica cuántica han sido incapaces de «cuantizar» la gravedad. La gravedad cuántica de bucles (LQG) es un intento de hacerlo. La teoría representa al espacio como una red de bucles cuantizados (llamados «redes de espín») que se intersecan unos con otros y están compuestos por campos gravitacionales excitados. El desarrollo temporal de dicha red recibe el nombre de espuma de espín. La LQG no solamente brinda una representación matemática precisa del espacio y el tiempo, sino que también permite resolver matemáticamente problemas de vieja data relacionados con los agujeros negros y el «Big Bang». Increíblemente, la LQG predice que el «Big Bang» en realidad fue un «Big Bounce» (es decir, la «Gran Explosión» en realidad fue un «Gran Rebote»), no una singularidad sino un continuo, en donde el colapso de un universo anterior dio origen a la creación del nuestro. Investigadores europeos iniciaron el proyecto EFTFORLQG («Teoría de campo efectivo para gravedad cuántica de bucles») con el fin de continuar desarrollando esta fascinante candidata a teoría que reconcilia las descripciones clásica y cuántica del Universo. Estos científicos se concentraron en el hecho de que la LQG tiene una estructura independiente del substrato, lo cual requiere que las matemáticas que definen el sistema del espaciotiempo sean independientes del sistema de coordenadas o el marco de referencia o substrato. Utilizaron aproximaciones semiclásicas (la aproximación de Wentzel-Kramers-Brillouin, o WKB) y teoría de campo efectivo (una especie de teoría aproximada del campo gravitacional) para analizar una geometría clásica del espacio, estudiar la dinámica de los estados semiclásicos de la espuma de espín y aplicar la formulación matemática a fenómenos astrofísicos (como los agujeros negros). Los resultados producidos por el equipo del proyecto EFTFORLQG superaron las expectativas. Los científicos contribuyeron enormemente a establecer la LQG como candidata fuerte a describir una representación cuántica del espacio y el tiempo compatible con la relatividad general. Esto podría tener fascinantes implicaciones que llevarían a desentrañar algunos de los más importantes misterios del Universo.
