El problema del tiempo: La mecánica cuántica frente a la relatividad general

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Título original:

The Problem of Time: Quantum Mechanics Versus General Relativity

Contenido del libro:

Este libro es un tratado sobre el tiempo y la independencia de fondo en física. Primero considera cómo se concibe el tiempo en cada paradigma aceptado de la física: Newtoniano, relatividad especial, mecánica cuántica (MQ) y relatividad general (RG).

Además, se descubren diferencias sustanciales entre lo que se entiende por tiempo en la MC y en la RG. Estas diferencias originan conjuntamente el Problema del Tiempo: Nueve facetas interrelacionadas que surgen al intentar el tratamiento concurrente de los paradigmas QM y GR, como se requiere en particular para una teoría independiente del fondo de la gravedad cuántica. Una proporción considerable de los programas actuales de gravedad cuántica -por ejemplo, las aproximaciones geometrodinámicas y de gravedad cuántica de bucles a la GR cuántica, la cosmología cuántica, la supergravedad y la teoría M- son independientes del trasfondo en este sentido.

El tema fundacional de este libro es, por tanto, de relevancia práctica en el desarrollo actual de los programas de gravedad cuántica. Este libro muestra, además, que ocho de las nueve facetas del Problema del Tiempo ya se dan al considerar la independencia de fondo en la física clásica (y no en la cuántica). Mediante este desarrollo, e interpretando la teoría de la forma como modelización de la independencia de fondo, este libro establece aún más la independencia de fondo como un campo de estudio.

La mecánica independiente del fondo, así como los modelos minisuperespaciales (espacialmente homogéneos) de la RG y sus perturbaciones, se utilizan para ilustrar estos puntos. Tal y como se han formulado hasta ahora, las distintas facetas del Problema del Tiempo interfieren en gran medida en los intentos de resolución de cada una de ellas. Este libro explica cómo, a pesar de todo, se puede llegar a una resolución local del Problema del Tiempo tras varias reconceptualizaciones de las facetas y reformulaciones de su implementación matemática.

Se incluyen apéndices autónomos sobre métodos matemáticos para la gravedad cuántica básica y fundacional. Por último, este libro esboza cómo la supergravedad es refrescantemente diferente de la RG como realización de la independencia de fondo, y qué implica la independencia de fondo a nivel topológico y más allá.