¿La gravedad surge de los neutrinos?

Un artículo muy interesante aparecía la semana pasada en arXiv, escrito por Bob McElrath. Bob es un antiguo posdoctorado de la UC en Davis y ahora trabaja en el CERN. Ha pasado una buena parte de los últimos años trabajando en esta idea, y ahora es cuando ha salido impresa, aunque aún no ha sido revisada por pares. Este es más un territorio para Sean y Mark, pero me parece que si está en lo cierto puede ser que muchas vacas sagradas sean llevadas al olvido.

Uno de los grandes misterios de la física moderna es por qué la gravedad es mucho más débil que las otras fuerzas (fuerte, electromagnética y débil). Muchas grandes mentes han trabajado para incorporar la gravedad en el mismo grupo que la teoría de campo cuántico relativista que usamos para describir las otras tres, y han fallado más o menos ominosamente durante décadas. ¿Hay algo fundamentalmente distinto en la gravedad? La relatividad general de Einstein, que vincula la gravedad con la curvatura del espacio-tiempo en presencia de materia y energía, es extremadamente exitosa para dar cuenta de una amplia variedad de fenómenos desde escalas de distancias muy cortas (milímetros) a muy grandes (Sistema Solar).

Se podría argumentar que la RG no funciona perfectamente bien a escalas galácticas o mayores – a menos que podamos identificar la naturaleza de la materia oscura que está provocando que las galaxias giren de una forma que viola aparentemente la gravedad Einsteniana/Newtoniana, y provoca el efecto lente sobre la luz de galaxias muy lejanas (miles de millones de años luz).

El corto artículo de Bob, presumiblemente precursor de una descripción mucho más larga y completa de su trabajo, une varias líneas de pensamiento de distintos subcampos de la física, incluyendo la física de partículas y la materia condensada, para proponer una nueva teoría de cómo surge la gravedad. En una única frase, sería esto: Lo que conocemos como gravedad es en realidad el resultado de interacciones con reliquias de neutrinos, lo cual satisface todas las condiciones necesarias para formar un superfluido una vez que el universo se haya expandido lo suficiente. Oh, y otra frase, esta vez de su párrafo de conclusión: “…los escenarios de materia oscura de WIMP son inconsistentes: los WIMPs no pueden ser tanto desacoplados como localizados para la edad del universo”.

Esto es como decir que no podemos tener partículas de materia oscura con una masa de la magnitud usual (la escala de 100 GeV) y esperar de ellas que se comporten clásicamente para la edad del universo.

Bob ha dado un número de charlas sobre sus ideas, y me dice que ha ido más allá – no han aparecido auténticos problemas. Toda la descripción tiene una naturaleza ciertamente retadora: deben existir reliquias de neutrinos (si la expansión del Big Bang del universo es correcta), y si es así, deben formar un superfluido, el condensado que lleva a los bosones de Goldstone que pueden identificarse con gravitones de espín 2.

Ahora, espero no estar destrozando aquí las ideas de Bob; no soy un experto en nada de esto. Pero inmediatamente se me ocurren un montón de preguntas: ¿este campo se aproxima realmente a la gravedad Newtoniana a grandes distancias, y nos da una constante de Newton G con precisión? ¿Podemos desarrollar una cosmología autoconsistente del Big Bang incorporando este superfluido de neutrinos? ¿Qué necesitamos para explicar la materia oscurar (rotación galáctica, efecto lente) si la materia oscura de WIMP es inconsistente?

Será interesante ver si este nuevo paradigma crece y se extiende por la comunidad científica, si es cierto. O, tal vez, alguien (¿Sean? ¿Mark?) encontrará un error fatal.

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Autor: John Conway
Fecha Original: 27 de diciembre de 2008
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Vía Ciencia Kanija