Hasta Los físicos descubrieron que la naturaleza habla dos lenguajes que son incomprensibles para ambos lados: uno para la gravedad y otro para todo lo demás. Las curvas en la estructura del espacio-tiempo les dicen a los planetas y a las personas en qué dirección deben caer, mientras que todas las demás fuerzas surgen de las partículas cuánticas.

Albert Einstein habló por primera vez en su teoría general de la relatividad sobre la gravedad en las curvas del espacio-tiempo. La mayoría de los teóricos asumen que la gravedad en realidad nos está empujando usando partículas llamadas gravitones, pero los intentos de reescribir la teoría de Einstein usando reglas cuánticas generalmente han generado tonterías. La brecha entre las fuerzas es profunda y la unificación completa de las dos gramáticas parece muy lejana.

En los últimos años, sin embargo, una confusa herramienta de traducción conocida como «copia doble» ha demostrado ser sorprendentemente hábil para convertir ciertas unidades gravitacionales como los gravitones y los agujeros negros en equivalentes cuánticos dramáticamente más simples.

«Hay un cisma en nuestra imagen del mundo y llena ese vacío», dijo Leron Borsten, físico del Instituto de Estudios Avanzados de Dublín.

Si bien esta relación matemática no probada entre la gravedad y las fuerzas cuánticas no tiene una interpretación física clara, permite a los físicos realizar cálculos gravitacionales casi imposibles y proporcionar pistas sobre una base común que subyace a todas las fuerzas.

John Joseph Carrasco, físico de la Northwestern University, dijo que cualquiera que dedique tiempo a la copia doble cree que «se basa en una forma diferente de entender la gravedad».

Gravedad contra el resto

En un lado de la división física fundamental están la fuerza electromagnética, la fuerza débil y la fuerza fuerte. Cada una de estas fuerzas tiene su propio portador de partículas (o su propio portador de partículas) y una determinada calidad a la que reacciona la partícula. Por ejemplo, el electromagnetismo usa fotones para empujar partículas cargadas mientras la fuerza fuerte es transmitida por gluones, que actúan sobre partículas con una propiedad llamada color.

Los físicos pueden describir cualquier evento en el que estas fuerzas estén involucradas como una secuencia de partículas que se dispersan entre sí. El evento puede comenzar con dos partículas que se acercan y terminar con dos partículas que se alejan volando. En principio, hay un número infinito de interacciones que pueden tener lugar en el medio. Pero los teóricos han aprendido a hacer predicciones terriblemente precisas al priorizar las secuencias más simples y probables.

En el otro lado de la brecha está la gravedad, que se rebela contra este tipo de trato.

Los gravitones reaccionan a sí mismos y crean ecuaciones de bucle similares a las de Escher. También se reproducen con una promiscuidad que haría sonrojar a un conejo. Cuando los gravitones se mezclan, puede surgir cualquier número de gravitones, lo que complica el esquema de priorización utilizado para otras fuerzas. Simplemente escribir las fórmulas para cuestiones gravitacionales simples es una pena.

Sin embargo, el proceso de copia doble sirve como una puerta trasera obvia.

Zvi Bern y Lance Dixon, más tarde junto con Carrasco y Henrik Johansson, desarrollaron el método en la década de 2000 y avanzaron en trabajos anteriores en la teoría de cuerdas, una teoría cuántica de la gravedad candidata. En la teoría de cuerdas, los bucles en forma de O que representan gravitones actúan como pares de cuerdas en forma de S que corresponden a los portadores de otras fuerzas. Los investigadores encontraron que la relación también es válida para partículas puntuales, no solo para cadenas hipotéticas.

En la suma de todas las interacciones posibles que pueden ocurrir durante un evento de dispersión de partículas, la expresión matemática que representa cada interacción se divide en dos partes, similar a cómo el número 6 se divide en 2 × 3. La primera parte captura la naturaleza de la fuerza en cuestión; Para la fuerza fuerte, este término se refiere a la propiedad del color. El segundo término expresa el movimiento de partículas – «cinemática».

Para hacer la copia doble, descarte el término de color y reemplácelo con una copia del término cinemático, convirtiendo 2 × 3 en 3 × 3. Si 6 describe el resultado de un evento de fuerza fuerte, la copia doble nos dice que 9 corresponde a un evento gravitónico comparable.

La copia doble tiene un talón de Aquiles: antes de ejecutar el procedimiento, los teóricos deben reescribir el término adicional cinemática en una forma que sea similar al término color. Este cambio de formato es difícil y puede que no siempre sea posible, ya que la suma se refina para incluir interacciones cada vez más complejas. Cuando la cinemática lo requiere, obtener el resultado de la gravedad es tan fácil como cambiar de 2 × 3 a 3 × 3.