El detector de Hanóver quizá se haya topado con el límite fundamental del espacio-tiempo
El detector de ondas gravitacionales GEO 600, de Hanóver, en Alemania, registró un extraño ruido de fondo que ha traído de cabeza a los investigadores que en él trabajan. El actual director del Fermilab de Estados Unidos, el físico Carl Hogan, ha propuesto una sorprendente explicación para dicho ruido: proviene de los confines del universo, del rincón en que éste pasa de ser un suave continuo espacio-temporal, a ser un borde granulado. De ser cierta esta teoría, dicho ruido sería la primera prueba empírica de que vivimos en un universo holográfico, asegura Hogan. Nuevas pruebas han de ser aún realizadas con el GEO 600 para confirmar que el misterioso ruido no procede de fuentes más obvias. Por Yaiza Martínez.
Gran espejo. Los componentes ópticos del haz de láser del GEO600 están
hechos de cuarzo fundido. Fuente: Instituto Albert Einstein de Hanóver.
En 2006, Tendencias21 publicaba un
artículo en el que se aunciaba la puesta en marcha del
GEO 600 de Hanóver, en Alemania, un detector de
ondas gravitacionales
que se creía podía revolucionar la astronomía. La misión del GEO 600
consistía en detectar de manera directa lo que nunca antes había sido
detectado: las elusivas ondas gravitacionales, que son ondulaciones del
espacio-tiempo producidas por un cuerpo masivo acelerado –como un
agujero negro o una estrella de neutrones- y que se transmiten a la
velocidad de la luz. Estas ondas gravitacionales fueron predichas por la
Teoría de la Relatividad de Einstein, pero en realidad sólo se han podido recoger evidencias indirectas de ellas.
Tampoco el GEO600, en sus años de funcionamiento, ha conseguido detectar
de forma directa las ondas gravitacionales pero, según publicó
recientemente la revista
Newscientist quizá, casualmente, se haya topado con el más importante descubrimiento de la física en los últimos 50 años.
Gigantesco holograma cósmico
Un extraño ruido detectado por el GEO600 trajo de cabeza a los
investigadores que trabajan en él, hasta que un físico llamado Craig
Hogan, director del Fermi National Accelerator Laboratory
(Fermilab),
de Estados Unidos, afirmó que el GEO600 se había tropezado con el
límite fundamental del espacio-tiempo, es decir, el punto en el que el
espacio-tiempo deja de comportarse como el suave continuo descrito por
Einstein para disolverse en “granos” (más o menos de la misma forma que
una imagen fotográfica puede verse granulada cuanto más de cerca la
observamos).
Según Hogan, “parece como si el GEO600 hubiese sido golpeado por
las microscópicas convulsiones cuánticas del espacio-tiempo”. El físico
afirma que si esto es cierto, entonces se habría encontrado la evidencia
necesaria para afirmar que vivimos en un gigantesco holograma cósmico.
La teoría de que vivimos en un holograma se deriva de la
comprensión de la naturaleza de los agujeros negros y, aunque pueda
parecer una teoría absurda, tiene una base teórica bastante firme.
Los hologramas de las tarjetas de crédito y billetes están
impresos en películas de plástico bidimensionales. Cuando la luz rebota
en ellos, recrea la apariencia de una imagen tridimensional. En la
década de 1990, el físico
Leonard Susskind y el premio Nobel
Gerard ‘t Hooft sugirieron que el mismo principio podría aplicarse a todo el universo.
Unidades de información
Según esta teoría, nuestra experiencia cotidiana podría ser una
proyección holográfica de procesos físicos que tienen lugar en una
lejana superficie bidimensional. Desde hace algún tiempo, los físicos
han mantenido que los efectos cuánticos podrían provocar que el continuo
espacio-tiempo convulsionara descontroladamente a escalas muy pequeñas.
A estas escalas, la red espacio-temporal podría granularse, y estar
compuesta de diminutas unidades (similares a los píxeles) de un tamaño
de aproximadamente cien trillones de veces el tamaño del protón.
Si el ruido captado por el GEO600 ha registrado estas hipotéticas
convulsiones, según Hogan, la descripción del espacio-tiempo cambiaría
radicalmente. Eso supondría considerar el espacio-tiempo como un
holograma granulado, y describirlo como una esfera cuya superficie
exterior estaría cubierta por unidades del tamaño de la longitud de
Planck (distancia o escala de longitud por debajo de la cual se espera
que el espacio deje de tener una geometría clásica).
Cada una de estas “piezas” del mosaico universal sería, asimismo,
una unidad de información. Y, según el principio holográfico, la
cantidad total de información que cubre el exterior de dicha esfera
habría de coincidir con el número de unidades de información contenidas
en el volumen del universo.
El rayo láser del detector de ondas gravitacionales sólo puede verse con
un dispositivo especial. Fuente: Wolfgang Filser/Max Planck Society.
Detección posible o error de fondo
Teniendo en cuenta que el volumen del universo esférico sería
mucho mayor que el volumen de la superficie exterior, este galimatías se
complica aún más. Pero Hogan también señala una solución para este
punto: si ha de haber el mismo número de unidades de información o bits
dentro del universo que en sus bordes, los bits interiores han de ser
mayores que la longitud de Planck. “Dicho de otra forma, el universo
holográfico sería borroso”, explica el físico.
La longitud de Planck ha resultado demasiado pequeña para ser
detectada hasta la fecha, pero Hogan afirma que el GEO600 ha podido
registrarla porque la “proyección” holográfica de la granulosidad podría
ser mucho mayor, de alrededor de entre 10 y 16 metros.
Lo que ha detectado el GEO600, en definitiva, podría ser la
borrosidad holográfica del espacio-tiempo, desde el interior de este
universo holográfico. Cierto es que aún está por demostrar que el
extraño ruido captado, de frecuencias entre los 300 y 1.500 hertzios, no
proceda de cualquier otra fuente, reconoce Hogan.
Esta posibilidad también ha de considerarse, dada la sensibilidad
del detector para captar desde el ruido del paso de las nubes hasta el
de los movimientos sísmicos terrestres. De hecho, los investigadores del
detector se afanan continuamente en “borrar” ruidos de fondo detectados
por el GEO600, para poder definir lo importante.
Nuevas pruebas
De cualquier manera, si el GEO600 hubiera descubierto el ruido
holográfico procedente de las convulsiones cuánticas del espacio-tiempo,
entonces ese ruido obstaculizaría la detección de las ondas
gravitacionales. Sin embargo, por otro lado, el hallazgo podría suponer
un descubrimiento incluso más fundamental, sin precedentes en la
historia de la física.
Según
publicó
recientemente la web del GEO600, para probar la teoría del ruido
holográfico, la sensibilidad máxima del detector ha sido modificada
hacia frecuencias incluso más altas.
Los científicos consideran que el GEO600 es el único experimento
del mundo capaz de probar esta controvertida teoría, al menos en la
actualidad.
