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Instituto de Ciencias Nucleares
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías
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Datos curatoriales
Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)
- Ing. César Núñez Hernández
- L.I. Ivonne García Vázquez
Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
DGAPA:PAPIIT:IN107412
Datos del proyecto
Estudios en la intesección de la gravitación y la cuántica
Daniel Eduardo Sudarsky Saionz
2012
IN107412
Instituto de Ciencias Nucleares
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías
Física
Gravitación y teoría de campos
a) Proyectos de investigación
En este proyecto se pretende abordar la búsqueda de pistas acerca de la naturaleza de la gravitación cuántica. _x000D_
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Estudios dedicados a la propuesta de pruebas experimentales del principio de equivalencia a nivel cuántico, de efectos anómalas de la curvatura en le comportamientote partículas de prueba, y al análisis detallado de posibles manifestaciones de la gravedad cuántica en el proceso de generación de las semillas de estructura cósmica durante la inflación._x000D_
El enfoque original que hemos adoptado al respecto ha consistido en buscar otro tipo de posibles manifestaciones de la gravitación cuántica, que no impliquen, ni sistemas de referencia globales preferenciales, ni deformaciones de las trasformaciones de Lorentz._x000D_
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El primer ejemplo que tenemos que mencionar y que ha resultado extremadamente interesante se basa en simples consideraciones de simetría. La idea básica es que si existe una la granularidad espaciotemporal, los resultados de [4-] indican que esta ha de respetar la simetría de Lorentz. De esta manera en un espacio-timepo de Minkowski ( que corresponde en una muy buena aproximación al del entorno que nos rodea) la granularidad no se manifestaría en términos de desviaciones de la simetría de Lorentz, justamente como_x000D_
como la estructura discreta de un cristal no se manifiesta _x000D_
en términos de alteraciones a las propiedades de simetría del mismo cuando a nivel macroscópico el cristal tiene la misma forma que los cristales fundamentales._x000D_
Siguiendo con la analogía nos enfrascamos a buscar la manera en que las desviaciones del la geometría del espacio-tiempo respecto a la de Minkowski, medias estas ultimas en términos del tensor de curvatura, pudiera inducir comportamientos anómalos en _x000D_
las partículas de prueba que se encontraran en las correspondientes regiones del espacio-tiempo. Esto nos llevo a un enfoque que es a base a la propuesta de nuestro grupo se ha diseñado [8-] y llevado a cabo un primer experimento [ 9-] que ha servido para poner las primeras cotas interesantes al tipo de señales que estamos considerando [8-]. _x000D_
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Otro de los caminos que parece muy prometedor se basa en el único caso en que aspectos ligados a la cuántica y la gravitación han sido observados: el famoso experimento COW ( Collela Overhauser Werner)[7-], --que en realidad no es aun no es sensible a lo que en relatividad general se considera verdadera gravitación: la presencia de curvatura, sino solamente corresponde, de acuerdo al principio de equivalencia, a lo que llamaríamos descripción de la física en un espacio-tiempo plano, desde un sistema acelerado-- sin embargo nuestro punto es que existen aun regimenes en que el mismo principio de equivalencia no esta suficientemente explorado y es susceptible a novedosos estudios. Para esto es importante tener en cuenta sutilezas de la extrapolaciones de nociones como el significado físico del principio de equivalencia al régimen cuántico. La dificultad radica en que dicho principio en el contexto clásico es valido únicamente en el limite en que el tamaño espacio-temporal de la región en que se lleve a cabo pruebas de su validez tienda a cero. Esto claramente no es extendible al ámbito quántico donde dicha localización extrema entra en conflicto con el carácter de partícula de prueba que contempla dicho principio. Esto nos lleva a buscar novedosas maneras de sujetar a verificación el principio de equivalencia en ámbitos en que aspectos cuánticos jueguen un papel importante. Uno de estos ámbitos lo proporcionan las partículas inestables y en general los sistemas ( núcleos, átomos etc.) cuanticamente inestables, puesto que el decaimiento de los mismos es un proceso en que la cuántica juega un papel central. En este sentido cabe resaltar los recientes avances en interferometría que ahora permitirían llevar a cabo experimentos tipo COW con sensitividad a la inestabilidad del sistema. Esto nos ha llevado a embarcarnos en un a colaboración con colegas en los Estados Unidos de América para generar propuestas experimentales y fenomenológicas que apunten a confrontar con observaciones al principio de equivalencia en su aplicación a sistemas inestables._x000D_
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Otro caso interesante dentro de esta propuesta general corresponde a la formación de perturbaciones gravitacionales primordiales a partir de las incertidumbres ( fluctuaciones) cuánticas de el campo inflatónico en el universo temprano y que según las ideas cosmologías preponderantes corresponden a las semillas de toda la estructura cósmica. El asunto es que reflejos antiquísimos de dichas fluctuaciones se pueden hoy ver registradas en el fondo de radiación cósmica o CMB [10-]._x000D_
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Esto abre la posibilidad de que manifestaciones de ciertos aspectos la gravitación cuántica se reflejen en dentro del contexto inflacionario para la formación de las semillas de estructura cósmica [11-]. De hecho en la serie de trabajos [12-] se argumenta que es imposible obtener un estado in-homogéneo y anisotrópico para el universo en base a un estado inicial, que, es totalmente homogéneo y e isotrópico tanto en su geometría como en sus aspectos cuántico. Allí se propone un esquema para explicar como las incertidumbres primordiales se puedan convertir en verdaderas fluctuaciones que reflejen anisotropías e inhomogeneidades acudiendo a nueva física, representada de manera efectiva como un colapso de la función de onda, algo que se podría ver como una auto-medición, idea motivada a su vez en las ideas de Diosi[14-] y Penrose [13-] sobre las modificaciones asociadas a la gravitación cuántica, al proceso de evolución unitaria prescrito por la mecánica quántica, para la evolución de sistemas aislados. _x000D_
Información general
Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). Estudios en la intesección de la gravitación y la cuántica, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En Portal de datos abiertos UNAM (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
Disponible en: http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IN107412
Fecha de actualización: 13/03/2017, 12:00:00 a.m.
Fecha de consulta: 28/04/2025, 2:17:28 a.m.
Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza@dgapa.unam.mx