Científicos aseguran haber descifrado la 'teoría del todo' de Einstein

Einstein pasó los últimos 30 años de su vida intentando descubrir si existía un principio universal que explicara todos los fenómenos físicos conocidos. Antes y después del genio, muchos científicos también han intentado elaborar una teoría unificada capaz de dar respuesta al funcionamiento del universo. De momento, ninguno lo ha logrado.

Ahora, el físico Jesper Møller Grimstrup y el matemático Johannes Aastrup, ambos daneses, afirman que han descubierto un simple principio matemático que podría ser la base para la famosa “teoría del todo”, aún no descubierta. Esta hipótesis, que a pesar de no estar formulada lleva años teniendo nombre, sería la encargada de entrelazar el funcionamiento de todos los fenómenos físicos conocidos, incluida la gravedad, uniendo mecánica cuántica y relatividad general.

“La teoría de la Holonomía Cuántica —en inglés Quantum Holonomy Theory (QHT)— es un intento de resolver dos problemas de un solo golpe. Pretendemos encontrar una teoría cuántica de la relatividad general y explicar la estructura matemática del modelo estándar de la física de partículas”, explica Jesper Møller Grimstrup a Teknautas.

Esta hipótesis entrelazaría todos los fenómenos físicos conocidos, incluida la gravedad, uniendo mecánica cuántica y relatividad general

Convencidos de haber encontrado la formulación matemática clave, si sus operaciones funcionaran, la QHT sería capaz de unificar todas las interacciones fundamentales -las fuerzas gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil- y podría revolucionar no solo la física, sino la ciencia en general.

“Lo más interesante de estas formulaciones aritméticas es que son increíblemente naturales. Explican cómo la materia —por ejemplo, un electrón— se mueve en el espacio, algo que aún no había sido provisto de geometría. Es elemental, una estructura matemática fascinante”, remarca Grimstrup.

El inicio de la colaboración

El investigador responde responde a las preguntas de Teknautas desde una biblioteca pública: no tiene wifi en casa ni ‘smartphone’. Considera que internet puede inmiscuirse en su trabajo e impedirle concentrarse durante largos periodos de tiempo. Alejado de la tecnología, en viajes, se han producido algunos de los descubrimientos clave de su carrera.

Cuando el investigador danés concluyó su doctorado en Viena en el año 2002, no estaba contento con muchos de sus resultados y no podía dejar de pensar en encontrar un acercamiento diferente al problema de formular una teoría cuántica de la relatividad general. Hizo entonces un largo viaje al Tíbet, donde le dio muchas vueltas al problema: ”Descubrí algo, como una idea. Era algo muy vago, una corazonada, pero no podía dejar de pensar en ello”.

El investigador no tiene wifi en casa ni ‘smartphone’. Considera que internet puede inmiscuirse en su trabajo e impedirle concentrarse

Cuando conoció a Johannes Aastrup en una conferencia en el Mittag Leffle Institute en Suecia, en el año 2003, le contó sus ideas y el matemático se mostró muy interesado. Acababa de concluir su doctorado y buscaba trabajar en algo nuevo e interesante que le supusiera un reto. “Nuestra colaboración empezó en 2004 y ha continuado desde entonces, trabajamos mano a mano”, explica Grimstrup.

Tras más de diez años de esfuerzo, en 2013 ya habían avanzado mucho con sus formulaciones, pero no estaban seguros de cómo añadir una pieza extra que el físico teórico identifica como “variables conjugadas”. Habían pasado mucho tiempo discutiéndolo pero no eran capaces de encontrar una solución viable.

De nuevo de viaje, Grimstrup se fue a los Alpes durante seis semanas. Durante ese periodo se le ocurrió una solución, y cuando volvió y visitó a Johannes en Hannover, el matemático alemán había tenido exactamente la misma idea. Ahí se dieron cuenta de que habían descubierto algo importante

“Una vez que lo ves, es realmente natural. Habíamos encontrado un principio matemático, un conjunto de formulaciones de Holonomía Cuántica. Así que nos pusimos muy contentos. Comprendimos que era lo que estábamos buscando. Estamos seguros de que estas operaciones son muy interesantes y ahora lo fundamental es analizarlas cuidadosamente”.

Oposición a la teoría de cuerdas

La QHT rechaza el enfoque de la teoría de cuerdas, el más popular durante los últimos años, como posible respuesta a la unificación. “No creo que la teoría de cuerdas sea la idea correcta, el marco adecuado. La estudié en la Universidad de Copenhage y la encuentro muy interesante, pero no estoy de acuerdo con ella”, explica el científico.

Según el investigador, sus planteamientos son “mucho más simples y minimalistas”. “Solo tenemos tres dimensiones además del tiempo. Nada de supersimetría, nada de cuerdas, nada de múltiples dimensiones y universos. Creo que lo que hacemos es mucho más elegante”.

Solo tenemos tres dimensiones además del tiempo. Nada de supersimetría, cuerdas, múltiples dimensiones y universos

Parten de la teoría de la gravedad cuántica de bucles, un enfoque defendido por una parte de los físicos teóricos, pero no se basan en ella. Aunque en su momento la usaron como inspiración y comparten algunos planteamientos, su desarrollo es totalmente diferente.

Hasta ahora, los resultados de su trabajo han sido publicados en revistas internacionales como 'Communications in Mathematical Physics' y 'Classical and Quantum Gravity'. Han recibido preguntas sobre su desarrollo y, según el investigador, los más críticos les han acusado de ser, en ocasiones, demasiado técnicos.

Un ‘crowfunding’ en busca de respuestas

Johannes Aastrup tiene un puesto fijo en la Universidad de Hannover, en Alemania, y Møller ha investigado durante muchos años financiado por varios organismos daneses e internacionales. Hasta 2011 tenía un puesto como físico teórico en el Niels Bohr Institute en Copenhage, pero ya no fue capaz de obtener fondos para seguir investigando. Desde entonces ha financiado sus estudios con sus ahorros y vendiendo su casa en la capital danesa.

Con el objetivo de poder seguir trabajando en su teoría, estos dos científicos han puesto en marcha una campaña de ‘crowfunding’ en Indiegogo con la que pretenden conseguir el dinero suficiente para que Grimstrup pueda tener un salario modesto mientras continúa investigando y para que, si consiguen más fondos, Aastrup también pueda dedicarle más horas al proyecto. Si pulverizaran su meta, contratarían además a ayudantes que les permitieran continuar con los cálculos con más velocidad.

Han recibido preguntas sobre su desarrollo y, según el investigador, los más críticos les han acusado de ser, en ocasiones, demasiado técnicos

“Hoy en día la financiación depende mucho del impacto que tenga tu investigación. Pero ese impacto se mide en citas en otros ‘papers’ científicos. Necesitas atraer muchas para recibir fondos”, lamenta Møller.

“Un proyecto como el nuestro, que se encuentra muy lejos de otras líneas de investigación y que combina distintos campos de la física teórica y la matemáticas, tiene problemas para conseguir ese impacto”, explica. “Especialmente cuando se prolonga diez años en el tiempo. A los organismos de financiación les gusta el éxito y preferiblemente rápido”.

En un mes, estos dos científicos han conseguido recaudar 30.000 dólares (unos 26.000 euros), su meta mínima. Por cada contribución, y en función de la cantidad aportada, los que aporten su dinero a este ‘crowfunding’ en aras de la ciencia recibirán desde reconocimiento en su próximo ‘paper’ hasta un libro escrito por Grimstrup en el que contará la historia de su investigación y profundizará en el relato de la búsqueda de una posible teoría final.

Grimstrup puntualiza que su salario será muy modesto, para poder estirar los fondos durante el mayor tiempo posible, y que esperan resultados concluyentes en cinco años. Quieren descubrir “qué les dice” este principio matemático y comprobar si realmente es el mejor candidato para explicar los misterios sobre el funcionamiento del universo.

“Qué pasó en el momento del comienzo del Big Bang, qué existía antes de esta gran explosión o incluso si esa pregunta tiene sentido son algunas de las cuestiones que se podrían resolver”, concreta.

Quizá el trabajo de estos dos científicos, en una línea diferente a la perseguida en los últimos años, traiga respuestas sobre el origen mismo del universo. O tal vez sus números se topen con un callejón sin salida y se convierta en otra teoría que no termina de funcionar. Solo el tiempo y el álgebra dirán si detrás de su principio matemático se encuentra la respuesta que buscaba Einstein y que, de una manera más fundamental, también ha intrigado al público general: ¿qué hay detrás de todo lo que existe?