Resumen del libro "Gravedad cuántica de lazos para todos", de Rodolfo Gambito y Jorge Pullin (2021)
Resumen original y actualizado en:
Resumen elaborado por E.V.Pita, doctor en Comunicación y licenciado en Sociología y Derecho.
Sociología, teoría de la ciencia, paradigma científico
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RESUMEN
La Gravedad cuántica de lazos intenta cuantizar la gravedad.
En el capítulo 2 introduce la teoría de la relatividad de Einstein. En el tres, hablan de la mecánica cuántica y en el Cuatro, sobre la gravedad cuántica de lazos.
Los capítulos 5 y 6 versan sobre las aplicaciones en cosmología y agujeros negros.
Entre los elementos que predice la teoría de lazos son los agujeros blancos (que desprenden o expulsan materia), por lo que es previsible un Universo cíclico ya que la teoría no predice un infinito o Big Bang.
La teoría presta atención a la "invariancia bajo difeomorfismos" (todos los puntos del espacio tiempo son equivalentes y pueden moverse de un lado a otro; hay simetría) como un barco en una noche nublada.
Otro detalle es que en la teoría cuántica de lazos las funciones de onda son funciones de las redes de espín, siendo las funciones de onda tales que no cambien cuando uno deforma continuamente los grafos (teoría de los nudos). Si en un grafo hay un nudo, el mismo no puede ser eliminado con una deformación continua del grafo, siempre estará ahí.
Dos estados basados en grafos que pueden ser deformados el uno al otro sin esencialmente idénticos: su distancia es cero. Dos estados cuyos grafos no pueden ser deformados el uno al otro tienen distancia infinita entre ellos (el que tengan un nudo garantiza que no pueden ser deformados el uno al otro. Los ladrillos elementales que construyen el espacio-tiempo están basados en redes de espín.
Carlo Rovelli y Lee Smollin así como Ashtekar y Lewandowsky construyeron operaciones cuánticas. Así un área está cuantizada: en una mesa habría 10 (elevado a 66) líneas por centímetro cuadrado. El volumen de una región es proporcional a cuantas intersecciones tiene el grafo del estado cuántico en la región en cuestión. Desaparecen en el mundo macroscópico.
Thomas Thiemann usó los operadores cuánticos para escribir una versión cuántica de las ecuaciones de Einstein de la relatividad general.
Respecto a los agujeros negros, predice que, en un horizonte de eventos del agujero negro, es proporcional al área.
Una de sus frases más repetidas del libro es que en la naturaleza nada puede ser singular (la singularidad de un agujero negro es reemplazada por una región de curvatura grande por la que uno podría pasar a otro región del espacio tiempo. Pero sigue sin aclarar si se encoge, sí se evapora pero no da información de las cosas salvo la temperatura.
Respecto a la Cosmología Cuántica de Lazos, cuando el universo se vuelve muy pequeño no se concentra en un punto de densidad infinita sino que se re-expande hacia un Universo previo al Big Bang. Es el Gran Rebote (Big Bounce).
En el fondo de microondas, se aprecia a partir de los ángulos una estructura que no es aleatoria y tiene "correlaciones". Es igual que un campo cuántico empezando en el Estado más simple y evolucionando a través de la inflación da lo mismo que el fondo de microondas. Surge el "inflatón".
Las espumas de espín son redes tensoriales. Dan lugar a agujeros blancos, que generan "fuegos artificiales" (inversión del tiempo y expulsión de la materia).
Esta teoría mezcla las líneas de Faraday, la gravedad reescrita por Abhay Ashtekar, redes de espín de Penrose y la simetría bajo difeomorfismos.
Las críticas son por las distancias introducidas por Ashtekar y Lewandowsky y por la emergencia de las estructuras discretas que entran en conflicto con la invariancia. Y dicen que la teoría de Thiemann no captura completamente la dinámica de la relatividad general.
Ficha técnica:
Título: "Gravedad cuántica de lazos para todos"
Autores: Rodolfo Gambito y Jorge Pullin
Fecha de publicación: 2021
Editorial Guadalajara, Almuzara Libros, impreso en España
Páginas: 103
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Biografía oficial de los autores (hasta el 2021)
Rodolfo Gambini obtuvo su doctorado en física en la Universidad de París. Se unió como profesor a la Universidad Simón Bolívar en Venezuela. Regresó a su Uruguay natal y se convirtió en profesor de la universidad de la República. Fue uno de los fundadores de la Sociedad Uruguaya de Física y la Academia Nacional de Ciencias.
Recibió el premio TWAS en física y numerosas distinciones en Uruguay, incluyendo la Medalla Presidencial de Ciencia en 2004 y en 2011 un Doctorado Honores Causa de la Universidad de la República. Es miembro de la American Academy of Arts and Sciencies de EE.UU. de la Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Argentina, de la Academia de Ciencias de América Latina y The World Academy of Sciences (TWAS).
Jorge Pullin obtuvo su Doctorado en física en el Instituto Balseiro de Argentina. Ocupó posiciones postdoctorales en la Universidad de Syracuse en el Estado de Nueva York y la Universidad de Utah y fue profesor en la Universidad del Estado de Pensilvania. Desde el 2001 es el catedrático Horace Hearne Jr. en física teórica en la Universidad.del Estado de Luisiana. Fue el editor fundador de la revista Physical Revista X de la Asociación Física Americana y ha sido y es miembro de varios comités editoriales de revistas científicas. Recibió el Premio Edward Bouchet de la Asociación Física Americana. Es miembro de las Academias Nacionales de Ciencias de Argentina y México y la Academia de Ciencias de América Latina.
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Texto de la contraportada
"Gravedad Cuántica de Lazos para todos" es un libro valiente, desde su título hasta sus conclusiones. Como a menudo ocurre con las obras sencillas, pensadas para una mayoría, permite un disfrute individual que te sorprende y te empuja a una lectura cómplice que se te antoja breve. Al final, tu duda es si esta brevedad es una mera observación tuya (y por tanto relativista) o es propia de un instante indisoluble (y, por ello, sospechosamente cuántica). Ambas posibilidades colaboran en una complicidad placentera.
El problema de la Gravedad cuántica es el más relevante de la física del siglo XXI. La Gravedad cuántica de lazos es un firme candidato para su solución. Dos expertos de reconocido prestigio internacional nos describen su estado actual y sus limitaciones. Una obra muy recomendable para aproximarse a uno de los campos más apasionantes de la física.
La Gravedad cuántica de lazos es una de las principales propuestas tendentes a unificar la teoría de la relatividad general de Einstein y la mecánica cuántica, proporcionando así una teoría cuántica de la gravedad.
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ÍNDICE
Capítulo 1... Introducción.
Capítulo 2... Gravitación
Capítulo 3...La Teoría Cuántica
Capítulo 4...Gravedad cuántica de lazos
Capítulo 5...Aplicación: agujeros negros
Capítulo 6...Aplicación: cosmología
Capítulo 7...otros desarrollos: las espumas de espines
Capítulo 8... ¿Posibles consecuencias observacionales?
Capítulo 9....conclusiones
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Páginas: 103
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Biografía oficial de los autores (hasta el 2021)
Rodolfo Gambini obtuvo su doctorado en física en la Universidad de París. Se unió como profesor a la Universidad Simón Bolívar en Venezuela. Regresó a su Uruguay natal y se convirtió en profesor de la universidad de la República. Fue uno de los fundadores de la Sociedad Uruguaya de Física y la Academia Nacional de Ciencias.
Recibió el premio TWAS en física y numerosas distinciones en Uruguay, incluyendo la Medalla Presidencial de Ciencia en 2004 y en 2011 un Doctorado Honores Causa de la Universidad de la República. Es miembro de la American Academy of Arts and Sciencies de EE.UU. de la Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Argentina, de la Academia de Ciencias de América Latina y The World Academy of Sciences (TWAS).
Jorge Pullin obtuvo su Doctorado en física en el Instituto Balseiro de Argentina. Ocupó posiciones postdoctorales en la Universidad de Syracuse en el Estado de Nueva York y la Universidad de Utah y fue profesor en la Universidad del Estado de Pensilvania. Desde el 2001 es el catedrático Horace Hearne Jr. en física teórica en la Universidad.del Estado de Luisiana. Fue el editor fundador de la revista Physical Revista X de la Asociación Física Americana y ha sido y es miembro de varios comités editoriales de revistas científicas. Recibió el Premio Edward Bouchet de la Asociación Física Americana. Es miembro de las Academias Nacionales de Ciencias de Argentina y México y la Academia de Ciencias de América Latina.
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Texto de la contraportada
"Gravedad Cuántica de Lazos para todos" es un libro valiente, desde su título hasta sus conclusiones. Como a menudo ocurre con las obras sencillas, pensadas para una mayoría, permite un disfrute individual que te sorprende y te empuja a una lectura cómplice que se te antoja breve. Al final, tu duda es si esta brevedad es una mera observación tuya (y por tanto relativista) o es propia de un instante indisoluble (y, por ello, sospechosamente cuántica). Ambas posibilidades colaboran en una complicidad placentera.
El problema de la Gravedad cuántica es el más relevante de la física del siglo XXI. La Gravedad cuántica de lazos es un firme candidato para su solución. Dos expertos de reconocido prestigio internacional nos describen su estado actual y sus limitaciones. Una obra muy recomendable para aproximarse a uno de los campos más apasionantes de la física.
La Gravedad cuántica de lazos es una de las principales propuestas tendentes a unificar la teoría de la relatividad general de Einstein y la mecánica cuántica, proporcionando así una teoría cuántica de la gravedad.
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ÍNDICE
Capítulo 1... Introducción.
Capítulo 2... Gravitación
Capítulo 3...La Teoría Cuántica
Capítulo 4...Gravedad cuántica de lazos
Capítulo 5...Aplicación: agujeros negros
Capítulo 6...Aplicación: cosmología
Capítulo 7...otros desarrollos: las espumas de espines
Capítulo 8... ¿Posibles consecuencias observacionales?
Capítulo 9....conclusiones
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RESUMEN
La Gravedad cuántica de lazos intenta cuantizar la gravedad.
En el capítulo 2 introduce la teoría de la relatividad de Einstein. En el tres, hablan de la mecánica cuántica y en el Cuatro, sobre la gravedad cuántica de lazos.
Los capítulos 5 y 6 versan sobre las aplicaciones en cosmología y agujeros negros.
Entre los elementos que predice la teoría de lazos son los agujeros blancos (que desprenden o expulsan materia), por lo que es previsible un Universo cíclico ya que la teoría no predice un infinito o Big Bang.
La teoría presta atención a la "invariancia bajo difeomorfismos" (todos los puntos del espacio tiempo son equivalentes y pueden moverse de un lado a otro; hay simetría) como un barco en una noche nublada.
Otro detalle es que en la teoría cuántica de lazos las funciones de onda son funciones de las redes de espín, siendo las funciones de onda tales que no cambien cuando uno deforma continuamente los grafos (teoría de los nudos). Si en un grafo hay un nudo, el mismo no puede ser eliminado con una deformación continua del grafo, siempre estará ahí.
Dos estados basados en grafos que pueden ser deformados el uno al otro sin esencialmente idénticos: su distancia es cero. Dos estados cuyos grafos no pueden ser deformados el uno al otro tienen distancia infinita entre ellos (el que tengan un nudo garantiza que no pueden ser deformados el uno al otro. Los ladrillos elementales que construyen el espacio-tiempo están basados en redes de espín.
Carlo Rovelli y Lee Smollin así como Ashtekar y Lewandowsky construyeron operaciones cuánticas. Así un área está cuantizada: en una mesa habría 10 (elevado a 66) líneas por centímetro cuadrado. El volumen de una región es proporcional a cuantas intersecciones tiene el grafo del estado cuántico en la región en cuestión. Desaparecen en el mundo macroscópico.
Thomas Thiemann usó los operadores cuánticos para escribir una versión cuántica de las ecuaciones de Einstein de la relatividad general.
Respecto a los agujeros negros, predice que, en un horizonte de eventos del agujero negro, es proporcional al área.
Una de sus frases más repetidas del libro es que en la naturaleza nada puede ser singular (la singularidad de un agujero negro es reemplazada por una región de curvatura grande por la que uno podría pasar a otro región del espacio tiempo. Pero sigue sin aclarar si se encoge, sí se evapora pero no da información de las cosas salvo la temperatura.
Respecto a la Cosmología Cuántica de Lazos, cuando el universo se vuelve muy pequeño no se concentra en un punto de densidad infinita sino que se re-expande hacia un Universo previo al Big Bang. Es el Gran Rebote (Big Bounce).
En el fondo de microondas, se aprecia a partir de los ángulos una estructura que no es aleatoria y tiene "correlaciones". Es igual que un campo cuántico empezando en el Estado más simple y evolucionando a través de la inflación da lo mismo que el fondo de microondas. Surge el "inflatón".
Las espumas de espín son redes tensoriales. Dan lugar a agujeros blancos, que generan "fuegos artificiales" (inversión del tiempo y expulsión de la materia).
Esta teoría mezcla las líneas de Faraday, la gravedad reescrita por Abhay Ashtekar, redes de espín de Penrose y la simetría bajo difeomorfismos.
Las críticas son por las distancias introducidas por Ashtekar y Lewandowsky y por la emergencia de las estructuras discretas que entran en conflicto con la invariancia. Y dicen que la teoría de Thiemann no captura completamente la dinámica de la relatividad general.
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