Un físico maverick está construyendo un caso para desechar la gravedad cuántica.

Existe una profunda división en el corazón de la física. La teoría general de la relatividad, que describe la gravedad, choca con la física cuántica. En un esfuerzo por sellar esa fisura física, un número incalculable de físicos ha pasado su carrera trabajando para construir una teoría de la gravedad cuántica.

Pero un físico está defendiendo un camino radicalmente diferente. Jonathan Oppenheim piensa que la gravedad podría ser fundamentalmente clásica, es decir, que no es cuántica en absoluto. Es una idea poco convencional, por decir lo menos.

"Cuando empezamos, quizás el 99 por ciento de nuestros colegas pensaba que éramos locos, y ahora eso ha bajado al 70 por ciento", bromea Oppenheim, de University College London.

Todas las fuerzas conocidas excepto la gravedad se formulan en términos de física cuántica. La opinión predominante es que la gravedad tendrá que asimilar con sus colegas cuánticos. Pero la gravedad es diferente, argumenta Oppenheim. Mientras que otras fuerzas evolucionan dentro de un paisaje de espacio-tiempo, la gravedad es la curvatura del propio espacio-tiempo. Entonces, Oppenheim dice: "es bastante incierto que deba tener una naturaleza cuántica, en mi opinión".

Los físicos han ideado varios "teoremas de imposibilidad" que aparentemente prohíben una teoría clásica de la gravedad. Tales teoremas destacan inconsistencias, aparentemente fatales para la idea, que surgen cuando se aplica la gravedad clásica a partículas cuánticas. Pero es posible sortear esas prohibiciones añadiendo algo de aleatoriedad a la forma en que el espacio-tiempo se curva en respuesta a las partículas cuánticas, informa Oppenheim el 4 de diciembre en Physical Review X.

Considera el famoso experimento de la doble rendija de la física cuántica. Se envían partículas hacia un detector, separadas por una barrera con dos rendijas. Cuando esas partículas llegan al detector, crean un patrón de rayas llamado patrón de interferencia. Ese patrón surge porque, en la física cuántica, la partícula no está limitada a pasar por una rendija u otra. En cambio, puede existir en una superposición, tomando una combinación cuántica de ambas rutas posibles. Si un científico hace una medición para determinar por qué rendija pasó la partícula, ese patrón desaparece.

Si una imagen clásica estándar de la gravedad fuera correcta, sería posible medir el campo gravitacional de esa partícula con tanta precisión que se podría determinar por qué rendija pasó la partícula. Esta posibilidad destruiría el patrón de interferencia, incluso sin hacer realmente la medición. Debido a que los científicos observan patrones de interferencia en el laboratorio, eso es un gran golpe para una teoría clásica estándar de la gravedad.

Pero la aleatoriedad incorporada en la teoría de Oppenheim significa que, en lugar de que una partícula tenga un campo gravitacional determinado, el campo fluctúa. Eso significa que, a diferencia de la versión estándar de la gravedad clásica, no es posible determinar por qué rendija pasó una partícula midiendo precisamente su campo gravitacional. Las partículas pueden pasar por las rendijas en una superposición y el patrón de interferencia se mantiene, restaurando la posibilidad de que la gravedad pueda ser clásica.

Experimentos pueden poner a prueba esta teoría buscando evidencia de esas fluctuaciones gravitacionales aleatorias, informan Oppenheim y sus colegas el 4 de diciembre en Nature Communications. "Básicamente, mides con mucha precisión la respuesta de una masa a un campo gravitacional", dice Zach Weller-Davies, coautor del estudio, quien completó el trabajo en el Instituto Perimeter de Física Teórica en Waterloo, Canadá.

No es la primera vez que los científicos proponen una forma de hacer que la gravedad clásica se comporte con la física cuántica. Pero Oppenheim ha estado "liderando un renacimiento", dice el físico Vivishek Sudhir del MIT. Sudhir espera probar la teoría con otro tipo de experimento, midiendo las correlaciones entre los movimientos de dos masas que interactúan gravitacionalmente, él y un colega informan el 16 de septiembre en arXiv.org.

Sin embargo, la teoría tiene características que algunos físicos podrían encontrar insatisfactorias. Por ejemplo, la aleatoriedad involucrada significa que la teoría no es reversible: a diferencia de otras teorías, no hay forma de comenzar desde el punto final de una interacción y rastrear sus pasos hacia atrás.

Aun así, incluso algunos creyentes en la gravedad cuántica piensan que el trabajo tiene mérito.

"La razón por la cual este trabajo es interesante para mí no es realmente porque creería que la gravedad es clásica", dice Flaminia Giacomini de ETH Zurich. El resultado, dice ella, es interesante independientemente de si se encuentra que la gravedad es clásica o cuántica. Eso se debe a que, para que un experimento proclame con confianza que la gravedad es cuántica, los científicos necesitan comprender las posibilidades de la gravedad clásica. "Solo de esa manera podremos demostrar de manera sólida que la gravedad no es compatible con una descripción clásica".