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La gravedad surge de la información cuántica, dicen los físicos
Una de las ideas más novedosas de la física es que la gravedad es un fenómeno emergente; que de alguna manera surge de la interacción compleja de cosas más simples.
Hace unos meses, Erik Verlinde, de la Universidad de Amsterdam, presentó una de esas ideas que ha revolucionado el mundo de la física. Verlinde sugirió que la gravedad es simplemente una manifestación de entropía en el Universo. Su idea se basa en la segunda ley de la termodinámica, que la entropía siempre aumenta con el tiempo. Sugiere que las diferencias en la entropía entre partes del Universo generan una fuerza que redistribuye la materia de una manera que maximiza la entropía. Esta es la fuerza que llamamos gravedad.
Lo interesante del enfoque es que simplifica drásticamente el andamiaje teórico que sustenta la física moderna. Y aunque tiene sus limitaciones, por ejemplo, genera las leyes de la gravedad de Newton en lugar de las de Einstein, también tiene algunas ventajas, como la capacidad de explicar la magnitud de la energía oscura con la que luchan las teorías convencionales de la gravedad.
Pero quizás la idea más poderosa que surja del enfoque de Verlinde es que la gravedad es esencialmente un fenómeno de información.
Hoy, esta idea recibe un impulso útil de Jae-Weon Lee de la Universidad Jungwon en Corea del Sur y un par de amigos. Usan la idea de información cuántica para derivar una teoría de la gravedad y lo hacen tomando un rumbo ligeramente diferente al de Verlinde.
En el centro de su idea está la delicada cuestión de qué le sucede a la información cuando entra en un agujero negro. Los físicos han estado desconcertados por esto durante décadas con poco consenso. Pero una cosa en la que están de acuerdo es en el principio de Landauer: que borrar un poco de información cuántica siempre aumenta la entropía del Universo en una pequeña cantidad y requiere una cantidad específica de energía.
Jae-Weon y compañía asumen que este proceso de borrado debe ocurrir en el horizonte del agujero negro. Y si es así, el espacio-tiempo debe organizarse de una manera que maximice la entropía en estos horizontes. En otras palabras, genera una fuerza similar a la gravedad.
Eso es intrigante por varias razones. Primero, Jae-Weon y compañía asumen la existencia del espacio-tiempo y su geometría y simplemente preguntan qué forma debe tomar si la información se borra en los horizontes de esta manera.
También relaciona la gravedad con la información cuántica por primera vez. En los últimos años, muchos resultados de la mecánica cuántica han señalado el papel cada vez más importante que parece desempeñar la información en el Universo.
Algunos físicos están convencidos de que las propiedades de la información no provienen del comportamiento de los portadores de información como fotones y electrones, sino al revés. Piensan que la información en sí misma es la base fantasmal sobre la que se construye nuestro universo.
La gravedad siempre ha sido una mosca en este ungüento. Pero la creciente comprensión de que la información también juega un papel fundamental aquí, podría abrir el camino al tipo de unificación entre la mecánica cuántica y la relatividad que los físicos han soñado.
Ref: arxiv.org/abs/1001.5445 : Gravedad a partir de la información cuántica