Dualidad gravedad-teoría cuántica de campos: Universos y hologramas

Ayer 30 de enero de 2017, otra vez, se dijo en los medios que nuestro universo podría ser un holograma. Sí, es un tema recurrente y aquí lo hemos tratado varias veces.  Pero dado que los medios insisten en decir que nuestro universo es un holograma, aquí insistiremos en explicar qué es eso de la holografía en física teórica.

Me hago eco de la noticia que apareció en Europa Press:

Primera evidencia de que nuestro universo es un holograma

Donde se encabeza con esta impresionante imagen tomada de la propia «noticia» de Europa Press:

Ni que decir tiene que no es la primera vez que los medios dicen que hay «evidencias» de que «nuestro universo es un holograma».

Lo hemos tratado aquí:  El universo no es un holograma.

Aquí: Nuestro universo es otra vez un holograma.

Aquí:  Agujeros negros, entropía… Esto no puede ser, a lo mejor es un holograma.

Aquí:  A veces soy tan dual…

El «notición» en cuestión hace referencia al siguiente artículo:

From Planck data to Planck era:
Observational tests of Holographic Cosmology

Que ha sido publicado en Physical Review Letters.

En esta entrada vamos a hablar promenorizadamente de lo que se conoce como dualidad gravedad/Teoría Cuántica de campos o Principio Holográfico.  Y no, no tiene nada que ver con que nuestro universo sea un maldito holograma.

La teoría de cuerdas para cuñaos – 1

En los últimos tiempos he percibido un nuevo interés por la teoría de cuerdas a nivel divulgativo. En muchos sitios se está hablando y escribiendo sobre esta teoría. Y yo no quiero ser menos.

Os voy a recomendar, así nada más empezar, las entradas de Óscar Varela que están preparando el terreno para entrar de lleno en la teoría de cuerdas en el blog La Física del Grel, de un puñado de buenos amigos.  Óscar Varela es un doctor en física de esos que ha generado España, más concretamente la Universidad de Valencia, que está repartiendo su tiempo entre Estados Unidos y Alemania por eso de poder investigar con un mínimo de dignidad.  Sin duda, un experto en el tema de las cuerdas.  Él está afrontando el camino hacia las cuerdas desde el punto de vista de la unificación de las interacciones fundamentales, todas, incluída la gravedad. Aquí las entradas que ha firmado sobre el tema:

Unificación

Unificación II: El modelo estándar 

También tenía pensadas unas entradas sobre el tema pero desde un punto de vista diferente, aunque el tema de la unificación no se puede olvidar cuando uno habla de cuerdas y esas cosas.  El caso es que en esta entrada vamos a empezar a entrar en vericuetos sobre la teoría de cuerdas que son poco conocidos, es decir, que no son eso que todo el mundo cuenta y que ya suena rancio y caduco.  En fin, que vamos a hablar de cuerdas.

Nada de nada y el universo 2

Después de haber reposado la anterior entrada sobre la nada (Nada de nada el universo 1) donde nos centramos en las leyes físicas hoy toca responder a la siguiente pregunta:

¿Se puede llegar a la nada desde el algo?

Esta es la versión inversa de la típica pregunta:

¿Se puede crear algo desde la nada?

Dado que aquí tenemos la costumbre de hablar de física y la física se ocupa de las cosas que son algo, aunque no sepamos exactamente lo que son, parece un poco estúpido plantearse esas preguntas.  Pero, -¡oh, sorpresa!-, resulta que la física sí que puede hablar sobre la nada y plantear situaciones en las que de algo se pase a nada.

Aquí hemos de recordar que por nada entendemos no espacio, no tiempo, no leyes, no materia, no energía, no nada.

El universo no es un holograma

En los últimos días han aparecido muchos sitios que se han hecho eco de la noticia de que los cientifícos han demostrado que:

NUESTRO UNIVERSO ES UN HOLOGRAMA

Pues bien, eso no es lo que han demostrado los físicos involucrados en el trabajo que ha levantado el revuelo.

Los trabajos en cuestión son:

Quantum Near Horizon Geometry of Black 0-Brane

Holographic description of quantum black hole on a computer

Los artículos son extremadamente técnicos. Tienen cientos de ecuaciones entre los dos (literalmente). Y hacen muchas cosas chulas excepto la de demostrar que nuestro universo es un holograma.

Pero, ¿qué tienen que ver los hologramas con el universo? ¿Por qué el revuelo mediático?

En esta entrada vamos a intentar responder estas preguntas y aclarar lo que han demostrado los físicos de los que tanto se habla.

Una charla al respecto de esta entrada que di en el Bulebar (sí, con dos b’s):

Cambio de planes

A veces soy tan dual…

En la vida nos topamos muchas veces con problemas que desde nuestro punto de vista parecen muy difíciles o irresolubles. Luego suele llegar alguien y dar una solución certera simplemente porque ha cambiado de punto de vista.

En física y matemáticas tenemos situaciones de este tipo y resulta que al cambiar el punto de vista con el que afrontamos la solución de un problema este se vuelve manejable y resoluble. Un ingrediente básico de este hecho es lo que se conoce como dualidad.

En esta entrada daremos una explicación pedestre de qué es la dualidad y cómo nos puede ayudar a resolver problemas. Luego daremos ejemplos de esta dualidad, muy por encima, así estaremos preparados para discutir algunos hechos de las teorías físicas actuales.