Tuesday, March 28, 2017

Signaturas holográficas de singularidades cosmológicas eliminadas

Tuesday, March 21st
Norbert Bodendorfer, LMU Munich
Title: Holographic signatures of resolved cosmological singularities 
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Por Jorge Pullin, Louisiana State University

Uno de los resultados más importantes de la teoría de cuerdas es la llamada “conjetura de Maldacena” o “correspondencia AdS/CFT” propuesta por Juan Maldacena. Esta conjetura dice que dado un espacio-tiempo con constante cosmológica (conocidos como espacio tiempos de anti De Sitter o AdS) el comportamiento de la gravedad en el mismo es equivalente al comportamiento de una teoría de campos que vive en la frontera del espacio-tiempo. Estas teorías de campo son de un tipo especial conocido como “teorías de campos conformes” (conformal field theory (CFT) en ingles). De ahí viene el nombre AdS/CFRT. Las teorías conformes están bastante mejor entendidas que las gravedad cuántica así que hacerlas equivalentes a la misma abre varias posibilidades novedosas. La discusión de AdS/CFT ha tenido lugar en el contexto de la teoría de cuerdas, la que tiene a la relatividad general como limite clásico. Esto abre la pregunta de que tipo de impronta dejan las singularidades que sabemos que existen en relatividad general en la teoría de campos conforme.

Por otro lado, la gravedad cuántica de lazos es conocida por eliminar las singularidades que aparecen en la relatividad general. Son reemplazadas por regiones de curvatura y fluctuaciones de la misma grandes que no son bien descriptas por una geometría semiclásica. Sin embargo, nada es singular, las variables físicas pueden tomar valores grandes –pero finitos-. Si la correspondencia AdS/CFT fuera válida en gravedad cuántica de lazos surge la pregunta de que impronta la eliminación de las singularidades dejaría en la teoría de campos conforme. El seminario discutió este punto considerando ciertas funciones conocidas como funciones de correlación en la teoría de campos conforme que caracterizan su comportamiento. En particular como las singularidades de la relatividad general se codifican en estas funciones de correlación y como su eliminación en la gravedad cuántica de lazos las cambia. El trabajo por el momento consiste en un modelo en cinco dimensiones de un espacio-tiempo en particular conocido como espacio-tiempo de Kasner.

Trabajo futuro consistirá en extender los resultados a otros espacio-tiempos. De particular interés sería la extensión a espacio-tiempos de agujeros negros, en los que la gravedad cuántica de lazos también elimina la singularidad. Como es bien conocido, los espacio-tiempos de agujeros negros tienen el problema de la “paradoja de la información” que se origina del hecho de que los agujeros negros se evaporan a través de la radiación que Hawking predijo dejando detrás solo radiación térmica, no importa que proceso tuvo lugar para formar el agujero negro. Se espera que cuando la evaporación se vea en términos de la teoría de campos conforme, esta perdida de la información de cómo se formó el agujero negro se clarificará.

Aparte de los resultados específicos, el hecho de que este trabajo sugiere puntos de contacto entre la gravedad cuántica de lazos y la teoría de cuerdas lo hace muy entusiasmante dado que los dos campos se han desarrollado separadamente a lo largo de los años y podrían beneficiarse del intercambio de ideas.