Nuevos datos sobre los agujeros negros

Existen fenómenos complicados de explicar y pertenecientes al espectro de la física cuántica que podrían aclararse si se superaran ciertos retos relacionados con la física de alta energía.

La física de partículas es el estudio de los constituyentes subatómicos relacionados con la materia y la radiación y las interacciones que entre ellos se establecen. La dependencia de este campo de la realización de experimentos sofisticados en laboratorios se debe a que muchas partículas elementales involucradas en dichos procesos no se encuentran en abundancia y es necesario reproducirlas mediante colisiones de alta energía.

Esta disciplina por tanto cuenta con una buena cantidad de retos a los que enfrentarse. Uno de ellos es el logro de un mayor conocimiento de las dinámicas de acoplamiento relacionadas con varias teorías gauge libres como la cromodinámica cuántica (QCD). Otro reside en el conocimiento de la dinámica de la gravedad en relación a las singularidades espaciotemporales, como por ejemplo algunos fenómenos cosmológicos y los agujeros negros. Ambos retos precisan un estudio concienzudo de la teoría de cuerdas perteneciente a la física de partículas y cuyo objetivo es reconciliar la física cuántica y la teoría general de la relatividad. La solución también pasa por investigar campos gauge, lo cual implica el estudio de un tipo concreto de teoría física relacionado con el espaciotiempo.

El proyecto financiado con fondos comunitarios Holography («Campos gauge, cuerdas y gravedad») estudia dinámicas de D-branas en la teoría de cuerdas y agujeros negros en gravedad. Las D-branas son una clase especial de objetos en la teoría de cuerdas que presentan dimensiones espaciales de gran complejidad.

En concreto, el proyecto ha investigado teorías gauge como la QCD en el marco de la teoría de cuerdas abierta, concentrándose en dinámicas de D-branas y situaciones únicas. Exploró las implicaciones de este tipo de descripciones sobre las dinámicas de acoplamiento de estas teorías para así desarrollar técnicas nuevas capaces de darles una explicación y describir dinámicas concretas de agujeros negros. El trabajo también explora el fascinante ámbito de la dinámica tridimensional de la teoría cuántica de campos.

Aspectos científicos como la consistencia no perturbacional de teorías que incluyen multigravedad masiva y física vítrea («glassy physics») podrían dar lugar a información y aplicaciones prometedoras. Además, el proyecto presentó un trabajo de primer orden encaminado a desarrollar una nueva herramienta efectiva de la teoría de campos que dé explicación a cuerdas, fenómenos cuánticos y gravedad mediante QCD holográfica.

Por último, el proyecto Holography desarrolló una herramienta nueva y potente que captura con eficacia muchas propiedades nuevas de los agujeros negros en dimensiones superiores. Entre los descubrimientos logrados se pueden poner como ejemplo nuevas fases estacionarias con geometrías de horizonte exóticas, fenómenos críticos y transiciones de horizonte modificadoras de la topología. Holography ha dado paso a un campo completamente nuevo de investigación relacionado con una gravedad en más dimensiones que desvelará muchos más datos sobre los agujeros negros y D-branas en la teoría de cuerdas.

Fuente: Cordis