El mundo del nuevo teorema de Bousso aún se aparta de nuestro universo de maneras notables. Para la conveniencia matemática, asumió que hay una variedad ilimitada de partículas, una suposición poco realista que hace que algunos físicos se pregunten si esta tercera capa coincide con la realidad (con sus 17 partículas conocidas) mejor que la segunda capa. “No tenemos un número infinito de campos cuánticos”, dijo Edgar Shaghoulianfísico de la Universidad de California, Santa Cruz.
Aún así, para algunos expertos, el trabajo de Bousso ofrece un desenlace satisfactorio a la historia de singularidad de Penrose and Wall, a pesar de su abundancia poco realista de partículas. Establece que las singularidades no se pueden evitar, incluso en los tiempos espaciales con reacciones leves a la materia cuántica. “Con solo agregar pequeñas correcciones cuánticas, no puede prevenir la singularidad”, dijo Penington. El trabajo de Wall y Bousso “responde que definitivamente”.
La verdadera singularidad
Pero el teorema de Bousso todavía no garantiza que se formen singularidades en nuestro universo.
Algunos físicos esperan la esperanza de que los callejones sin salida de alguna manera desaparecen. Lo que parece una singularidad podría conectarse en otro lugar. En el caso de un agujero negro, tal vez esos rayos de luz terminan en otro universo.
Y la falta de una singularidad de Big Bang podría implicar que nuestro universo comenzó con un “gran rebote”. La idea es que un universo anterior, como se derrumbó bajo la atracción de la gravedad, de alguna manera esquivó la formación de una singularidad y en su lugar rebotó en un período de expansión. Los físicos que están desarrollando teorías de rebote a menudo funcionan en la segunda capa de la cebolla, utilizando física semiclásica que se explota efectos cuánticos de energía negativa Para evitar la singularidad requerida por los teoremas de Penrose y Hawking. A la luz de los teoremas más nuevos, ahora necesitarán tragar la verdad incómoda de que sus teorías también violan la segunda ley generalizada.
Un físico que persigue rebotes, Surjeet Rajendran de la Universidad Johns Hopkins, dice que no está desanimado. Señala que ni siquiera la segunda ley generalizada es la verdad del evangelio. Rechazarlo haría que las singularidades sean evitables y las continuas del espacio-tiempo posible.
Los escépticos de singularidad también pueden atraer a la teoría en el centro de la cebolla, donde el espacio-tiempo se comporta de manera verdaderamente cuántica, como asumir superposiciones. Allí, nada se puede dar por sentado. Se vuelve difícil definir el concepto de área, por ejemplo, por lo que no está claro qué forma debe tomar la segunda ley y, por lo tanto, los nuevos teoremas no se mantendrán.
Sin embargo, Bousso y los físicos de ideas afines sospechan que una arena muy cuántica sin noción de área equivale a un extremo sin salida para un rayo de luz y, por lo tanto, que algo que Penrose reconocería como una singularidad debe persistir en la teoría central y en nuestro universo. El comienzo del cosmos y los corazones de los agujeros negros realmente marcarían los bordes del mapa donde los relojes no pueden marcar y el espacio se detiene.
“Dentro de los agujeros negros, estoy seguro de que hay alguna noción de singularidad”, dijo Netta Engelhardtun físico del MIT que ha trabajado con Wall.
En ese caso, la teoría fundamental aún desconocida de la gravedad cuántica no mataría singularidades, sino que las desmitificaría. Esta teoría más verdadera permitiría a los físicos hacer preguntas y calcular respuestas significativas, pero el lenguaje de esas preguntas y respuestas cambiaría drásticamente. Las cantidades de espacio-tiempo como la posición, la curvatura y la duración pueden ser inútiles para describir una singularidad. Allí, donde termina el tiempo, otras cantidades o conceptos pueden tener que ocupar su lugar. “Si tuviera que hacerme adivinar”, dijo Penington, “cualquier estado cuántico describe la singularidad en sí no tiene una noción de tiempo”.
Historia original reimpreso con permiso de Revista cuanta, una publicación editorialmente independiente del Fundación Simons cuya misión es mejorar la comprensión pública de la ciencia cubriendo los desarrollos de la investigación y las tendencias en matemáticas y las ciencias físicas y de la vida.