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¿Qué es la hipótesis del "espacio espumoso" que ha sido desacreditada recientemente?

En " El espacio-tiempo es suave, no espumoso ", se afirma en un artículo de Space.com:

En su teoría general de la relatividad, Einstein describió el espacio-tiempo como fundamentalmente liso, que sólo se deforma bajo la tensión de la energía y la materia. Sin embargo, algunas interpretaciones de la teoría cuántica no están de acuerdo y consideran que el espacio-tiempo está compuesto por una espuma de partículas diminutas que aparecen y desaparecen constantemente.

¿Qué son esas "interpretaciones de la teoría cuántica" de las que habla el artículo? ¿Puede resumir rápidamente la física de este experimento?

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Fernando Briano Puntos 3704

No es posible encontrar el documento en la web, sólo la descripción. Espuma cuántica es un esfuerzo por relacionar el régimen cuántico con la Relatividad General clásica. Gravedad cuántica de bucle es un esfuerzo en este sentido:

El principal resultado de la teoría es una imagen física del espacio en la que éste es granular. La granularidad es una consecuencia directa de la cuantización

Lo que se ha anunciado en ce La conferencia es una observación específica que establece la probabilidad de granularidad del espacio a un nivel muy bajo.

Un equipo de investigadores llegó a esta conclusión tras trazar el largo viaje que hicieron tres fotones a través del espacio intergaláctico. Los fotones fueron expulsados por una intensa explosión conocida como estallido de rayos gamma a unos 7.000 millones de años luz de la Tierra. Finalmente llegaron a los detectores del Telescopio Espacial Fermi de rayos gamma de la NASA en mayo de 2009, con apenas un milisegundo de diferencia.

Según los investigadores, su acabado en punto muerto apoya firmemente la visión einsteiniana del espacio-tiempo. Las longitudes de onda de los fotones de las explosiones de rayos gamma son tan pequeñas que deberían poder interactuar con las "burbujas" aún más pequeñas de la espuma espacio-temporal propuesta por los teóricos cuánticos.

Si esta espuma existe realmente, los tres protones deben haber sido golpeados un poco durante su épico viaje. En tal escenario, las posibilidades de que los tres lleguen al telescopio Fermi prácticamente al mismo tiempo son muy bajas, dijeron los investigadores.

(la cursiva es mía).

Por supuesto, no se trata de un experimento definitivo y hay que repetirlo muchas veces. Un conclusión contraria es tomada por otro grupo de astronomía con datos diferentes.

Los telescopios MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov) han detectado que, entre los fotones de rayos gamma procedentes del blazar Markarian 501, algunos fotones de distintos niveles de energía llegaban en momentos diferentes, lo que sugiere que algunos de los fotones se habían movido más lentamente y, por tanto, contradice la noción de la teoría de la relatividad general de que la velocidad de la luz es constante, una discrepancia que podría explicarse por la irregularidad de la espuma cuántica.

La cursiva es mía.

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Cercerilla Puntos 728

El experimento en cuestión está escrito en Límites de la dispersión espectral de los estallidos de rayos gamma detectados por Fermi de Nemiroff, Connolly, Holmes y Kostinski. Lo han escrito en formato Physics Review Letter, lo que significa que sólo tiene 4 páginas.

Básicamente, pusieron límites a la relación de dispersión para la propagación de fotones estudiando los pulsos de ondas EM de estallidos de rayos gamma distantes.

El artículo de divulgación científica al que hace referencia OP está simplificado hasta el punto de ser engañoso. Por un lado, da la impresión de que los investigadores estaban observando sólo 3 fotones. Dividían los fotones en racimos, empezando por los 3 más agrupados, luego 4, luego...

En cuanto a la interpretación: La palabra "interpretación" no se utiliza en el sentido técnico/filosófico -- "¿qué significan estas variables en nuestro modelo físico?" -- sino en el sentido de "¿Cómo puedo traducir esto de la ciencia a la ciencia popular?". Hacen referencia a algunas ideas vagas de Wheeler; él especuló que en una teoría de la gravedad cuántica, el espacio podría ser "espumoso" o "difuso". Este lenguaje es anterior a casi todo el trabajo técnico sobre la gravedad cuántica, y se saca a relucir cuando se requiere una descripción poética. En este caso, la idea es que los efectos de la gravedad cuántica cambiarían la relación de dispersión de los fotones a energías extremadamente altas. Aparentemente no es así.

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