física, q uím ic a y matemática s - Andalucía Investiga

En algún espacio más allá de
la relatividad
Nuestra comprensión actual de la fuerza de la gravedad se basa en la Teoría General de la Relatividad
(TGR), formulada por Albert Einstein. Esta teoría ha sido corroborada en muchas situaciones pero todas
ellas asociadas a campos gravitatorios débiles en el entorno del Sol. Las predicciones de esta teoría
cuando el campo gravitatorio adquiere valores mucho mayores no son completamente satisfactorias.
Además, todavía no han podido ser exploradas. Para ayudar a arrojar luz sobre estas zonas oscuras de
las fronteras de la astrofísica, la Consejería de Innovación, Ciencia
y Empresa ha concedido 73.900 euros al proyecto denominado
Gravitación: Modelos análogos, métodos numéricos y unificación con
otras fuerzas.
Centro
Instituto de Astrofísica de Andalucía
(Granada)
Área
Física, Química y Matemáticas
Código
FQM2288
Nombre del proyecto
Gravitación: Modelos Análogos,
Métodos Numéricos y Unificación
con otras fuerzas
Contacto
Carlos Barceló Serón
Teléfono: 958 12 13 11
e-mail: carlos@iaa.es
Dotación
73.900,00 euros
Uno de los aspectos más destacables
de la Teoría de la Relatividad
enunciada por Albert Einstein es
la identificación de la gravedad
con la modificación de la geometría
del espacio y del tiempo. Cada
cuerpo del universo gravita, modificando
la curvatura del espacio a
su alrededor y el ritmo con el que
el tiempo transcurre en sus inmediaciones.
La Teoría General de la
Relatividad (TGR) es un paradigma
aceptado, pero sólo se ha corroborado
empíricamente en situaciones
asociadas a efectos gravitatorios
débiles. Esto es debido a que en
nuestro entorno inmediato, cerca
del Sol, solamente encontramos este
tipo de situaciones. Sin embargo,
cuando los efectos gravitatorios se
hacen muy grandes, todavía no se
entienden perfectamente los entresijos
de esta teoría.
Esto sucede en situaciones extremas
como los agujeros negros o
el llamado Universo primitivo. Para
entender mejor cómo se comporta la
TGR en estos contextos, científicos
del Instituto de Astrofísica de Andalucía
(IAA-CSIC) liderados por Carlos
Barceló, estudiarán la dinámica y
relajación por emisión de ondas gravitacionales
de sistemas de tipo agujero
negro con métodos numéricos
espectrales en relatividad general.
En palabras de los investigadores
del IAA, “las ecuaciones de la TGR
son terriblemente complicadas y de
difícil interpretación”, lo que provoca
que “solamente el uso de técnicas
numéricas, combinado con el control
conceptual de las magnitudes in-
volucradas podrá, en un futuro cercano,
obtener predicciones físicas
para estas situaciones”.
El proyecto que ahora hecha a
andar pretende, de forma multidisciplinar
abordar, por un lado,
la física asociada a la presencia y
formación de horizontes desde la
perspectiva de modelos análogos en
materia condensada.
Por otro, se quiere construir numéricamente
espacio-tiempos que
contengan horizontes aislados y dinámicos
–asociados respectivamente
a agujeros negros inmersos en
proceso de relajación por emisión
de ondas gravitacionales y a agujeros
negros en evaporación-. En este
camino el grupo de investigadores
estará apoyado por su propia experiencia.
Los doctores Víctor Aldaya,
Manuel Calixto, Julio Guerrero y
José Luis Jaramillo son los principales
proponentes y desarrolladores de
una nueva técnica de cuantización
conocida como GAQ (Group Approach
to Quantization).
Esta técnica permite la cuantización
rigurosa de diversos sistemas
físicos (la experimentación nos dice
que todos los sistemas físicos exhiben
un comportamiento cuántico en
su descripción microscópica) partiendo
de estructuras de tipo grupo
subyacentes.
Por otra parte, los doctores Barceló
y Andrés Cano son expertos
en la utilización de técnicas y conceptos
provenientes de estudios en
materia condensada para el entendimiento
de estructuras análogas en
gravitación.- Esta línea de investiga-