El detector de Hanóver quizá se haya topado con el límite fundamental del espacio-tiempo
El detector de ondas gravitacionales GEO 600, de Hanóver, en Alemania, registró un extraño ruido de fondo que ha traído de cabeza a los investigadores que en él trabajan. El actual director del Fermilab de Estados Unidos, el físico Carl Hogan, ha propuesto una sorprendente explicación para dicho ruido: proviene de los confines del universo, del rincón en que éste pasa de ser un suave continuo espacio-temporal, a ser un borde granulado. De ser cierta esta teoría, dicho ruido sería la primera prueba empírica de que vivimos en un universo holográfico, asegura Hogan. Nuevas pruebas han de ser aún realizadas con el GEO 600 para confirmar que el misterioso ruido no procede de fuentes más obvias. Por Yaiza Martínez.
Gran espejo. Los componentes ópticos del haz de láser del GEO600 están hechos de cuarzo fundido. Fuente: Instituto Albert Einstein de Hanóver.
En 2006, Tendencias21 publicaba un artículo en el que se aunciaba la puesta en marcha del GEO 600 de Hanóver, en Alemania, un detector de ondas gravitacionales que se creía podía revolucionar la astronomía. La misión del GEO 600 consistía en detectar de manera directa lo que nunca antes había sido detectado: las elusivas ondas gravitacionales, que son ondulaciones del espacio-tiempo producidas por un cuerpo masivo acelerado –como un agujero negro o una estrella de neutrones- y que se transmiten a la velocidad de la luz. Estas ondas gravitacionales fueron predichas por la Teoría de la Relatividad de Einstein, pero en realidad sólo se han podido recoger evidencias indirectas de ellas.
Tampoco el GEO600, en sus años de funcionamiento, ha conseguido detectar de forma directa las ondas gravitacionales pero, según publicó recientemente la revista Newscientist quizá, casualmente, se haya topado con el más importante descubrimiento de la física en los últimos 50 años.
Gigantesco holograma cósmico
Un extraño ruido detectado por el GEO600 trajo de cabeza a los investigadores que trabajan en él, hasta que un físico llamado Craig Hogan, director del Fermi National Accelerator Laboratory(Fermilab), de Estados Unidos, afirmó que el GEO600 se había tropezado con el límite fundamental del espacio-tiempo, es decir, el punto en el que el espacio-tiempo deja de comportarse como el suave continuo descrito por Einstein para disolverse en “granos” (más o menos de la misma forma que una imagen fotográfica puede verse granulada cuanto más de cerca la observamos).
Según Hogan, “parece como si el GEO600 hubiese sido golpeado por las microscópicas convulsiones cuánticas del espacio-tiempo”. El físico afirma que si esto es cierto, entonces se habría encontrado la evidencia necesaria para afirmar que vivimos en un gigantesco holograma cósmico.
La teoría de que vivimos en un holograma se deriva de la comprensión de la naturaleza de los agujeros negros y, aunque pueda parecer una teoría absurda, tiene una base teórica bastante firme.
Los hologramas de las tarjetas de crédito y billetes están impresos en películas de plástico bidimensionales. Cuando la luz rebota en ellos, recrea la apariencia de una imagen tridimensional. En la década de 1990, el físico Leonard Susskind y el premio Nobel Gerard ‘t Hooft sugirieron que el mismo principio podría aplicarse a todo el universo.
Unidades de información
Según esta teoría, nuestra experiencia cotidiana podría ser una proyección holográfica de procesos físicos que tienen lugar en una lejana superficie bidimensional. Desde hace algún tiempo, los físicos han mantenido que los efectos cuánticos podrían provocar que el continuo espacio-tiempo convulsionara descontroladamente a escalas muy pequeñas. A estas escalas, la red espacio-temporal podría granularse, y estar compuesta de diminutas unidades (similares a los píxeles) de un tamaño de aproximadamente cien trillones de veces el tamaño del protón.
Si el ruido captado por el GEO600 ha registrado estas hipotéticas convulsiones, según Hogan, la descripción del espacio-tiempo cambiaría radicalmente. Eso supondría considerar el espacio-tiempo como un holograma granulado, y describirlo como una esfera cuya superficie exterior estaría cubierta por unidades del tamaño de la longitud de Planck (distancia o escala de longitud por debajo de la cual se espera que el espacio deje de tener una geometría clásica).
Cada una de estas “piezas” del mosaico universal sería, asimismo, una unidad de información. Y, según el principio holográfico, la cantidad total de información que cubre el exterior de dicha esfera habría de coincidir con el número de unidades de información contenidas en el volumen del universo.
Detección posible o error de fondo
Teniendo en cuenta que el volumen del universo esférico sería mucho mayor que el volumen de la superficie exterior, este galimatías se complica aún más. Pero Hogan también señala una solución para este punto: si ha de haber el mismo número de unidades de información o bits dentro del universo que en sus bordes, los bits interiores han de ser mayores que la longitud de Planck. “Dicho de otra forma, el universo holográfico sería borroso”, explica el físico.
El rayo láser del detector de ondas gravitacionales sólo puede verse con un dispositivo especial. Fuente: Wolfgang Filser/Max Planck Society.
La longitud de Planck ha resultado demasiado pequeña para ser detectada hasta la fecha, pero Hogan afirma que el GEO600 ha podido registrarla porque la “proyección” holográfica de la granulosidad podría ser mucho mayor, de alrededor de entre 10 y 16 metros.
Lo que ha detectado el GEO600, en definitiva, podría ser la borrosidad holográfica del espacio-tiempo, desde el interior de este universo holográfico. Cierto es que aún está por demostrar que el extraño ruido captado, de frecuencias entre los 300 y 1.500 hertzios, no proceda de cualquier otra fuente, reconoce Hogan.
Esta posibilidad también ha de considerarse, dada la sensibilidad del detector para captar desde el ruido del paso de las nubes hasta el de los movimientos sísmicos terrestres. De hecho, los investigadores del detector se afanan continuamente en “borrar” ruidos de fondo detectados por el GEO600, para poder definir lo importante.
Nuevas pruebas
De cualquier manera, si el GEO600 hubiera descubierto el ruido holográfico procedente de las convulsiones cuánticas del espacio-tiempo, entonces ese ruido obstaculizaría la detección de las ondas gravitacionales. Sin embargo, por otro lado, el hallazgo podría suponer un descubrimiento incluso más fundamental, sin precedentes en la historia de la física.
Según publicó recientemente la web del GEO600, para probar la teoría del ruido holográfico, la sensibilidad máxima del detector ha sido modificada hacia frecuencias incluso más altas.
Los científicos consideran que el GEO600 es el único experimento del mundo capaz de probar esta controvertida teoría, al menos en la actualidad.
