Héctor
Rago, astrofísico y profesor Universidad Industrial de Santander,
explica cuál es la hipótesis que tiene la física teórica sobre esta
presunta partícula. Una especie de "santo grial" que persiguen los
investigadores.
La física contemporánea nos ha revelado la existencia del mundo
subatómico, el reino de lo muy pequeño y nos ha revelado también las
estrellas de neutrones y la expansión del universo, el reino de las
grandes masas y enormes distancias. La tragedia de la física actual es
que las descripciones que hacemos del mundo microscópico y del mundo
astronómico son irreconciliables. (Lea también: ¿Viola la física el sentido común?) Si consiguiéramos evidencias observacionales de una partícula hasta ahora hipotética, el gravitón, se allanaría el camino para conseguir una descripción unificada de todas las fuerzas de la naturaleza. La materia a pequeña escala está gobernada por tres fuerzas
fundamentales, la fuerza nuclear débil, la fuerza nuclear fuerte y el
electromagnetismo. Ellas obedecen las leyes de la física cuántica que
entre otras cosas establece que las fuerzas entre las partículas se
deben a intercambio de otras partículas que actúan como mensajeras. Así,
la fuerza nuclear es transmitida por partículas llamadas gluones. La
fuerza débil es transmitida por los bosones Z y W. Finalmente las
fuerzas eléctricas y magnéticas son mediadas por fotones, paquetes de
energía electromagnética, los componentes de la luz. La teoría cuántica
explica todas las propiedades del mundo subatómico y los resultados de
las colisiones que se producen en los grandes aceleradores. Es una gran
teoría. La otra fuerza fundamental es la gravitación, que moldea el mundo
físico desde los planetas hasta la expansión del universo. En contra de
lo que muchos creen, la gravitación es abrumadoramente más débil que las
otras tres fuerzas. Basta un pequeño imán para levantar un clavo y
vencer la atracción de toda la Tierra. La gravitación es tan débil que
no juega ningún papel a escala microscópica y hace falta una enorme
acumulación de materia para que la gravedad se imponga. Disponemos de una gran teoría de la gravitación, la relatividad
general. De acuerdo con ella, lo que interpretamos como fuerza gravedad
es la deformación del tiempo y el espacio. Las ecuaciones de la
relatividad nos hablan de fenómenos gravitacionales con una precisión
exquisita. La pregunta crucial es si existen situaciones donde coincidan lo muy
masivo con lo muy pequeño, y necesitemos por tanto una versión cuántica
de la gravedad. La respuesta es que sí. Las singularidades en el
interior de agujeros negros o el mismísimo Big Bang requieren de una
teoría cuántica de la gravitación. Pero teoría cuántica y la relatividad general no se la llevan bien.
Los intentos de cuantizar la gravedad no han sido totalmente exitosos. Las analogías sugieren que la gravitación, es decir, la propia
geometría del espaciotiempo, debe ser mediada por una partícula. Esta
presunta partícula es el gravitón. Tú estás intercambiando gravitones con la Tierra, y gracias a ese intercambio, tú pesas. Las detecciones de ondas gravitacionales muestran que ellas viajan a
la velocidad de la luz, y por tanto la masa del gravitón tiene que ser
cero; además no tiene carga eléctrica, y su spin, que es una propiedad
intrínseca de las partículas elementales, debe ser igual a 2. (Lea acá: La última prueba del universo que Einstein imaginó) Detectar el gravitón directamente es una tarea ardua precisamente
porque la gravedad es descomunalmente débil, el gravitón interactúa muy
poco con la materia. Nuestros ojos detectan fácilmente unos cuantos
fotones, pero la más sofisticada tecnología apenas se mueven cuando
pasan billones de gravitones de una onda gravitacional. Actualmente varios experimentos tratan de obtener evidencias
indirectas de la existencia del gravitón, mientras que diversas teorías
como las controvertidas supercuerdas, dimensiones extras, teoría de
lazos tratan de prever sus propiedades. La detección experimental del gravitón reconciliaría a la gravedad con
los preceptos cuánticos, y tal vez nos conduzca a una descripción
unificada de todas las fuerzas de la naturaleza: el santo grial de la
física teórica que nos ha sido tan elusivo. (Lea acá: La ilusión del tiempo en nuestra cabeza) Tomado de: El Espectador
