Gravedad inducida

Gravedad inducida (o gravedad emergente) es una propuesta teórica que puede ubicarse en el campo de la gravedad cuántica, según la cual la interacción gravitatoria y por tanto, según la teoría de relatividad general, la propia noción continua de espacio-tiempo, serían propiedades emergentes de ciertos grados de libertad microscópicos desconocidos por ahora. La analogía presentada más usualmente es la emergencia de las ecuaciones de la mecánica de fluidos a partir de la mecánica estadística. El concepto fue propuesto originalmente por Andrei Sakharov en 1967.

Sakharov observó que muchos sistemas de materia condensada daban lugar a unos fenómenos emergentes que eran idénticos a la relatividad general. Por ejemplo, los defectos cristalinos pueden parecer como las curvaturas y torsiones en un espacio-tiempo de Einstein-Cartan. Esto permite crear una teoría de la gravedad con torsión a partir de un modelo de espacio-tiempo de un mundo de cristal[1] en el cual el espacio de rejilla es del orden de una longitud de Planck. La idea de Sakharov iba a empezar con un variedad pseudoriemanniana con fondo arbitrario (en los nuevos tratados, con torsión) introduciendo campos cuánticos (materia) en él pero sin introducir explícitamente ninguna dinámica gravitacional. Esto da lugar a una acción efectiva con un orden de una vuelta que contiene la acción de Einstein-Hilbert con una constante cosmológica. En otras palabras, la relatividad general aparece como una propiedad emergente de los campos de materia y no es introducida a mano. Por otro lado, tales modelos predicen constantes cosmológicas enormes.

Se discute que los modelos particulares propuestos por Sakharov y otros resultan imposibles por el teorema de Weinberg-Witten. Pero, los modelos con gravedad emergente son siempre posibles mientras que otras cosas, como las dimensiones del espacio-tiempo, emerjan juntas con la gravedad. Desarrollos en la correspondencia AdS/CFT después de 1997 sugieren que los grados de libertad microfísicos en la gravedad inducida podrían ser radicalmente diferentes. El espacio-tiempo en bruto surge como un fenómeno emergente de los grados de libertad cuánticos que existe en los límites del espacio-tiempo.