El experimento GEO600 busca, desde hace siete años, ondas gravitacionales, generadas por densos objetos astronómicos como las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Hasta ahora, esta instalación alemana no detectó ninguna onda gravitacional, pero quizás, podrÃa haber realizado un increÃble descubrimiento.
Durante varios meses, los miembros del equipo del experimento GEO600 se estuvieron rascando las cabezas para resolver un misterio. Un inexplicable ruido plagaba su gigantesco detector. Ahora, Craig Hogan, un fÃsico de Fermilab, dice que GEO600 tropezó con el lÃmite fundamental del espacio-tiempo, el punto en que deja de ser un "continuum" descrito por Einstein y se disuelve en "granos". Algo similar a lo que ocurre con las imágenes cuando las ampliamos y comenzamos a notar que dejan de aparentar continuidad de colores y lÃneas para ser puntos, pÃxeles.
Pero eso no es todo. "Si el resultado de GEO600 es lo que sospecho que es, luego, todos vivimos en un gigantesco holograma cósmico", espetó Hogan.
La idea de que vivimos en un holograma suena absurda, a priori, pero las alegorÃas y comparaciones pueden ser fructÃferas. Los hologramas que encontramos en las tarjetas de crédito y otros documentos están grabados en films plásticos de dos dimensiones. Cuando la luz es reflejada, recrea la apariencia de una imagen 3D. En los años 1990,Leonard Susskind y el ganador del premio Nobel Gerard 't Hooft sugirieron que el mismo principio podrÃa aplicarse al universo como un todo. Nuestra experiencia cotidiana podrÃa ser una proyección holográfica de procesos fÃsicos que tengan lugar en una distante superficie 2D.
El "principio holográfico" desafÃa nuestros sentidos. La notable idea fue motivada por el trabajo sobre agujeros negros de Jacob Bekenstein y Stephen Hawking. En los años 1970, Hawking mostró que los agujeros negros no son enteramente "negros", sino que pueden emitir radiación, lo que causarÃa su evaporación luego de eones. Esta afirmación, sin embargo, parece contraria, a priori, al principio de conservación de la información. La radiación Hawking no transmitirÃa ninguna información acerca del interior del agujero. Al evaporarse éste, desaparecerÃa la información contenida en él. Esto se conoce como la paradoja de la pérdida de información en los agujeros negros.El trabajo de Bekenstein produjo importantes pistas para resolver la paradoja. Descubrió que la entropÃa de un agujero negro -relacionada con el contenido de información- es proporcional al área de superficie de su horizonte de sucesos, el punto de no retorno. Los teóricos, desde entonces, mostraron que ondas cuánticas en el horizonte de sucesos pueden codificar la información dentro del agujero negro, por lo que no hay una misteriosa pérdida de información.
Ahora bien, la información tridimensional de una estrella precursora puede ser completamente codificada en el horizonte bidimensional del posterior agujero negro, no muy diferente a la imagen 3D de un objeto codificado en un holograma 2D. Susskind y 't Hooft extendieron el concepto a todo el universo, en la base de que el cosmos tiene un horizonte también: el lÃmite más allá del cual la luz no tuvo tiempo de alcanzarnos en los 13.700 millones de años de vida del universo. Es más, trabajo de varios teóricos de cuerdas, fundamentalmente Juan Maldacena, confirmaron que la idea va por buen camino. Él mostró que la fÃsica en un hipotético universo de cinco dimensiones y con la forma de una papa frita[1], es la misma que la fÃsica que se lleva a cabo en un lÃmite de cuatro dimensiones.
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De acuerdo a Hogan, el principio holográfico cambia radicalmente nuestra imagen del espacio-tiempo. Los fÃsicos teóricos han creÃdo que los efectos cuánticos causarÃan que el espacio-tiempo fuera finalmente pequeñÃsimas unidades (como los pÃxeles del ejemplo anterior) pero cientos de billones de veces menores que un protón. Esta distancia es conocida como longitud de Planck, 10-35 metros. Esta distancia está más allá de cualquier experimento concebible por lo que ni se sueña con discernir esta granulosidad.
Hasta que Hogan se dio cuenta que el principio holográfico cambiaba todo. Si el espacio-tiempo es un granuloso holograma, puede pensarse al universo como una esfera cuya superficie exterior está pegada en cuadrados del tamaño de la longitud de Planck, cada uno conteniendo un bit de información. Este principio dice que la cantidad de información del exterior debe coincidir con el número de bits contenidos dentro del volumen del universo.
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ado que el volumen del universo esférico es mucho mayor que su superficie exterior, cómo puede esto ser cierto? Hogan notó que para tener el mismo número de bits en el universo que en el lÃmite, el mundo dentro debe estar hecho de granos mayores que la longitud de Planck.
ado que el volumen del universo esférico es mucho mayor que su superficie exterior, cómo puede esto ser cierto? Hogan notó que para tener el mismo número de bits en el universo que en el lÃmite, el mundo dentro debe estar hecho de granos mayores que la longitud de Planck. Esta es una buena noticia para quien quiera investigar las unidades más pequeñas del espacio-tiempo.
"Contrariamente a las expectativas, inserta la estructura cuántica dentro de los alcances de los experimentos actuales", dice Hogan. Si la longitud de Planck es muy muy pequeña para ser detectada, la "proyección" holográfica de esa granulosidad puede ser mucho más grande, de 10-16 metros.
"Para ponerlo de otra forma, un universo holográfico es borroso. Si vives dentro de un holograma, puedes saberlo al medir la borrosidad", señaló el cientÃfico.
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Cuando Hogan se percató de esto, pensó si algún experimento podrÃa ser capaz de detectar esta borrosidad holográfica del espacio-tiempo. Aquà entra en juego GEO600.Los detectores de ondas gravitacionales como GEO600 son esencialmente "reglas" increÃblemente sensibles. La idea es que si una onda gravitacional pasa a través del experimento, alternativamente extenderÃa el espacio en una dirección y lo comprimirÃa en otro. Para medir esto, el equipo dispara un láser a través de un espejo que divide la luz en dos haces que pasan por los brazos perpendiculares de 600 metros del instrumento y rebotan. Los haces se funden al volver y crean una patrón de interferencia: regiones de luz y oscuridad donde las ondas de luz se cancelaron o reforzaron. Cualquier desplazamiento de esas regiones indica que la longitud relativa de los brazos cambió.
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Estos experimentos son sensibles a cambios mucho menores al diámetro de un protón. De los cinco detectores de ondas gravitacionales alrededor del mundo, Hogan pensó que GEO600 era el más sensible para lo que tenÃa en mente. Predijo que si el divisor del haz era sacudido por las convulsiones cuánticas del espacio-tiempo, se mostrarÃa en las mediciones, y causarÃa ruido en la señal del láser. (Physical Review D, vol 77, p 104031) 
