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TEMA 4: EL FUTURO DE LA TEORÍA DE LA GRAVITACIÓN Y LA ASTROFÍSICA
- Mecánica cuántica y Relatividad General.
- La teoría cuántica de la gravitación. El gravitón.
- Agujeros negros.
El futuro: la teoría cuántica de la gravitación. El gravitón.
Aún no hay una buena teoría cuántica para la gravedad. Diferentes grupos de físicos trabajan con diferentes ideas, a veces llegan a caminos sin salida, a veces simplemente no pueden proponer experimentos factibles para comprobarlas. Por analogía con la fuerza electromagnética (que se transmite de un cuerpo a otro mediante fotones), se especula con que la interacción gravitacional se debe transmitir mediante gravitones. Estos gravitones serían, si esa idea fuera correcta, partículas sin masa, que viajarían a la velocidad de la luz entre un cuerpo y otro "transportando" la gravedad. Todavía no se ha detectado ni un sólo gravitón, pero a los físicos tampoco les sorprende esto mucho por la extrema debilidad de la fuerza de la gravedad. No hay medios adecuados en el laboratorio para detectarlos.Las mayores dificultades que se encuentran al construir la teoría cuántica de la gravitación son, por un lado, de tipo físico, debido a que los gravitones interaccionan entre sí (el campo gravitatorio tiene energía, y, por tanto, masa, que a su vez produce gravedad). Por otro lado, hay dificultades matemáticas: se intenta construir teorías que no den soluciones sin sentido (infinitos) al calcular los resultados de procesos físicos.Por ahora nadie ha dado con la teoría correcta. Como vemos, los experimentos de laboratorio son extremadamente difíciles (de hecho imposibles con la tecnología presente) y además se encuentran serias dificultades físicas y matemáticas para hacer la teoría. Por ello, muchos astrofísicos piensan que las pistas para construir una buena teoría vendrán "del cielo", de observar y estudiar dos enigmas muy importantes del universo: la materia oscura y los agujeros negros.
(*) Física avanzada 4 Rotación de una galaxia espiral. La materia oscura