Dos “gafas” para observar la gravedad – cuando las matemáticas crean un puente entre dos universos

Novedades 11 Julio 2025

Dos investigadores del Observatorio Vaticano (www. vaticanobservatory.org - www.vaticanobservatory. va), el P. Gabriele Gionti, S.I., y Don Matteo Galaverni, han revelado un hallazgo sorprendente: existen dos formas distintas de describir la gravedad en presencia de un campo adicional (el llamado “campo escalar”) — el marco de Jordan y el marco de Einstein — que, utilizando las herramientas matemáticas adecuadas, no solo describen la misma física, sino que incluso pueden generar nuevas soluciones de las ecuaciones de Einstein (que describen el universo a gran escala) y representar escenarios físicamente distintos del cosmos.

Para demostrarlo, los dos científicos han aplicado el formalismo ADM-hamiltoniano, que ha resultado esencial, ya que permite — mediante un procedimiento preciso y riguroso — demostrar que ambos marcos son equivalentes, siempre que se impongan determinadas condiciones específicas. Sin estas condiciones, la correspondencia entre los dos marcos permanece oculta.

Los resultados de esta investigación han sido publicados en el European Journal of Physics C: https://epjc.epj.org/articles/epjc/abs/2025/07/10052_2025_ Article_14447/10052_2025_Article_14447.html

Uno de los grandes puntos de inflexión de este trabajo concierne a los términos de contorno, es decir, aquellos elementos situados en los “bordes” de las superficies espacio-temporales consideradas para derivar las ecuaciones dinámicas. Tal como explican los investigadores: “Es fundamental tener en cuenta los términos de contorno. Solo así se obtienen las ecuaciones de movimiento correctas. Los resultados anteriores eran incompletos.”

Ignorar estos términos clave conducía a ecuaciones parciales y limitadas; gracias a Gionti y Galaverni, ahora disponemos por fin de las ecuaciones completas y correctas en ambos marcos.

El resultado más extraordinario surge al estudiar lo que sucede al pasar de un marco a otro mediante una transformación canónica. Si la transformación es regular, se conserva la equivalencia: toda solución en el marco de Jordan corresponde a una en el de Einstein.

Pero si la transformación se vuelve singular, entonces las matemáticas obran el milagro: emergen nuevas soluciones gravitacionales, como agujeros negros o singularidades desnudas. En otras palabras: la singularidad de la transformación no solo rompe el vínculo entre los dos marcos, sino que genera enteros universos teóricos nuevos, escenarios nunca antes contemplados.

Este descubrimiento no es solo un logro técnico: demuestra que la elección del lenguaje matemático puede transformar lo que percibimos como realidad. Es un paso fundamental para comprender mejor los agujeros negros, el origen del universo, y para acercarnos al difícil objetivo de unificar la gravedad con la mecánica cuántica.