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Las ecuaciones de un investigador del IFUAP podrían ayudar a descifrar los misterios de los agujeros negros


Su trabajo de ciencia básica es útil para un grupo de investigación del Observatorio de París

BUAP. 29 de octubre de 2017.- Con ecuaciones matemáticas se podrían descifrar las incógnitas de los agujeros negros, una región del espacio-tiempo donde la luz no puede escapar y en la cual interactúan los conceptos de materia, gravedad y mecánica cuántica. Esta es la aplicación del trabajo desarrollado por el doctor Alberto Escalante Hernández, académico del Instituto de Física “Ing. Luis Rivera Terrazas” de la BUAP (IFUAP), investigación que es materia prima de científicos del Observatorio de París, el mayor polo de exploración astronómica en Francia.

Su proyecto contribuirá a la simulación y resolución numérica de agujeros negros, trabajo realizado por el doctor Jerome Florijan Pedro Novak, del Laboratoire Univers et THeories (LUTH), de ese centro de investigación en Meudon, en el que nacieron ciencias como la geodesia, la cartografía y la meteorología.

De acuerdo con el doctor Novak, los agujeros negros tienen un papel relevante en el desarrollo de otros fenómenos astronómicos y para realizar pruebas de la Teoría de la Relatividad General. “La singularidad del origen del Universo es muy parecida a la de los agujeros negros, por lo que definir las propiedades de estos últimos permitirá entender la formación del Universo en sus primeros instantes”.

En su grupo de trabajo no hay personal estudiando la gravedad cuántica, por lo que el contacto con físicos de la BUAP amplía los horizontes de sus investigaciones. Además, la paquetería computacional propuesta por este centro de investigación francés para cálculos de manera simbólica, llamado SageMath, ayudará a la labor del doctor Escalante Hernández, estableciendo así una colaboración directa entre el IFUAP y el Observatorio de París.

El proyecto de Conacyt de ciencia básica “Formulación de Faddeev-Jackiw para relatividad general en tres y cuatro dimensiones”, del cual es responsable técnico Alberto Escalante Hernández, permitirá que acudan al IFUAP investigadores del Observatorio de París, entre ellos Jerome Florijan Pedro Novak y Eric Gourgoulhon.

El estudio de la gravedad cuántica

La investigación de ciencia básica de Alberto Escalante Hernández, integrante del Grupo de Gravitación y Cosmología del IFUAP, se centra en la gravedad cuántica. Es decir, en la unificación de dos grandes teorías: la Relatividad General de Einstein y la Teoría Cuántica de Campos. Ambas son importantes cuando se quiere estudiar un campo gravitacional enorme en una región del espacio-tiempo muy pequeña, por ejemplo, la escala de Planck que es del orden de 10-33 centímetros.

Esta unificación de teorías, precisó, permitiría entender diversos acontecimientos como el fenómeno del Big Bang y arrojaría una nueva concepción sobre la creación y evolución del Universo. De aquí que las decenas de hojas enumeradas con fórmulas casi interminables e imposibles de descifrar para la mayoría de las personas, sean valiosas como las pupilas de sus ojos.

“La unificación de la Relatividad General y Mecánica Cuántica va más allá de obtener una ecuación, puesto que -a futuro- cambiarían las ideas que hoy tenemos del espacio y el tiempo, lugar donde todo cobra vida, puesto que la materia y el espacio-tiempo son actores dinámicos e interaccionan entre sí”, señaló Alberto Escalante, quien fue asesorado por Brandon Carter, ícono de la época dorada de la Relatividad General, durante una estancia posdoctoral en el Observatorio de París.

Tanto la gravedad como la Mecánica Cuántica tienen gran importancia para comprender los agujeros negros. En su interior -una zona muy pequeña- el campo gravitacional es muy grande, siendo un escenario perfecto para probar las ideas que se están obteniendo en gravedad cuántica.

El trabajo del académico, nivel II del Sistema Nacional de Investigadores, consiste en estudiar la unificación de gravedad y Mecánica Cuántica, mediante la teoría conocida como Gravedad Cuántica por Lazos, uno de los modelos más prometedores para lograr la cuantización del campo gravitacional.

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