El espacio en el que vivimos parece tridimensional. Pero cuando los físicos intentan reconciliar la gravedad con la mecánica cuántica, las dimensiones habituales comienzan a comportarse de manera extraña. En un nuevo trabajo, los científicos han demostrado que, para describir una partícula masiva teniendo en cuenta los efectos cuánticos de la gravedad, es natural añadir dos dimensiones más.
La base es la idea del físico indio Thanu Padmanabhan: a distancias muy pequeñas, el propio espacio deja de ser liso. Surge una longitud mínima posible: un cuanto de espacio. El propagador ordinario (el objeto matemático que describe el movimiento de una partícula de un punto a otro) deja de funcionar. Padmanabhan propuso un nuevo propagador, "dual-invariante", que tiene en cuenta esta granularidad. Los autores del artículo tradujeron esta construcción al lenguaje de la teoría de campos y descubrieron que es equivalente a una partícula masiva libre ordinaria, pero en un espacio con dos dimensiones más.
Este enfoque no requiere introducir interacciones complejas ni física nueva, solo ampliar el escenario. Es como cuando la sombra de un objeto tridimensional en una pared puede parecer complicada, pero en su volumen completo todo se vuelve más simple. Aquí, el papel de la "pared" lo desempeña nuestro espacio habitual, y el "volumen" es el mundo con dos dimensiones adicionales. El modelo se limita a correcciones del orden del cuadrado de la longitud mínima, pero ya muestra cómo la gravedad cuántica puede manifestarse en efectos de baja energía.
La idea de dimensiones adicionales no es nueva: ya en la década de 1920, Theodor Kaluza y Oskar Klein intentaron unificar la gravedad y el electromagnetismo añadiendo una quinta dimensión, enrollada en un diminuto bucle.
En la novela "El hombre negro" de Alexander Gromov, los personajes utilizan dimensiones adicionales para comunicarse instantáneamente, de manera similar a como aquí las dimensiones adicionales sirven como canal para las fluctuaciones cuánticas.