12/Ene/09

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La gravedad... ¿surge de los neutrinos?

Un trabajo muy interesante apareció en arXiv la semana pasada, de Bob McElrath. Bob es un ex-doctorado de teoría en la Universidad de California-Davis y ahora en CERN. Se ha pasado mucho tiempo en los últimos años sobre esta idea, y ahora está publicada, aunque todavía no fue examinada por los colegas. Éste es más bien territorio de Sean y Mark, pero me parece que si tiene razón varias vacas sagradas pueden marchar hacia el olvido

Uno de los grandes misterios de la física moderna es por qué la gravedad mucho más débil que las otras fuerzas (radiación, electromagnética y débil). Muchas grandes mentes han trabajado para incorporar a la gravedad en el mismo tipo de teoría de campo cuántico relativista que usamos para describir a las otras tres, y han fallado más o menos completamente durante décadas. ¿Existe algo básicamente diferente en la gravedad? La relatividad general de Einstein, que vincula la gravedad con la deformación del espacio-tiempo en presencia de la materia y la energía, es sumamente exitosa en explicar una gran variedad de fenómenos desde escalas (milímetro) muy pequeñas hasta muy grandes (Sistema Solar).

Uno podría argumentar que la relatividad general no funciona a la perfección a escala galáctica o mayor -a menos que podamos identificar la naturaleza de la materia oscura que hace girar a las galaxias de una manera que aparentemente viola la gravedad de Einstein / Newton, y provoca la deflexión de la luz de galaxias muy distantes (a miles de millones de años-luz).

El breve artículo de Bob, presumiblemente un precursor de una descripción mucho más larga y completa de su trabajo, trae además algunas diferentes líneas de pensamiento desde sub-campos diferentes de la física, incluyendo la física de partículas y de materia condensada, para proponer una nueva teoría de cómo surge la gravedad. En una sola frase: Lo que conocemos como gravedad es en realidad el resultado de las interacciones con antiguos neutrinos, que satisfacen todas las condiciones necesarias para formar un superfluido una vez el universo se haya dilatado lo suficiente. Oh, y otra frase, esta vez de su párrafo final:

"...Las situaciones de WIMP de materia oscura son inconsistentes: los WIMP no pueden ser al mismo tiempo desacoplados y localizados para conocer la edad del universo".

En otras palabras, no podemos tener partículas de materia oscura de masa de la magnitud acostumbrada (la escala 100 GeV) y esperar que actúen clásicamente para la edad del universo.

Bob ha dado una cierta cantidad de charlas sobre sus ideas, y me dice que hasta ahora le ha ido bien -nadie promovió que se suspendiera el evento. Toda la imagen tiene cierta naturaleza persuasiva: debe haber antiguos neutrinos (si la expansión del universo por el Big Bang es correcta), y si es así, deben formar un superfluido, cuyo condensado conduce a bosones Goldstone que pueden ser identificados con gravitones de giro-2.

Ahora, espero no estar destrozando las ideas de Bob aquí; no soy experto en nada de esto. Pero inmediatamente pienso en muchas preguntas: ¿Este campo realmente se aproxima a la gravedad de Newton a grandes distancias, y nos da la constante G de Newton con exactitud? ¿Podemos desarrollar una cosmología del Big Bang auto-consistente incorporando este superfluido de neutrinos? ¿Qué necesitamos para explicar la materia oscura (rotación galáctica, deflexión) si la materia oscura WIMP es inconsistente?

Será interesante ver crecer este nuevo paradigma y extenderse en la comunidad, si es correcto. O, tal vez, alguien (¿Sean? ¿Mark?) le encuentre un defecto fatal.

Fuente: Discover Magazine. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard