¿Qué pasará con nuestra teoría moderna de la relatividad si descubrimos que está mal?

La gravedad de Einstein, como la gravedad de Newton, no es algo correcto o incorrecto. Las ecuaciones de Einsteins son útiles a pesar de que algunos de sus supuestos sobre el universo han demostrado ser incorrectos; por ejemplo, el universo no es estático y aparentemente no tiene una curva positiva, pero la teoría general, sin embargo, hace predicciones que han sido confirmadas. GR complementa la gravedad newtoniana: es la única herramienta disponible donde las velocidades relativistas están involucradas en los cálculos gravitacionales o donde el potencial gravitacional se convierte en un factor que afecta la velocidad del paso del tiempo en un problema particular.

La relatividad especial también es una herramienta valiosa: la dilatación del tiempo se ha verificado muchas veces, pero eso no significa que la SR sobreviva a cada prueba. La sincronización del reloj GPS requirió ajustes para que el sistema funcionara con la precisión suficiente; sin embargo, esto no invalidó el principio de que el paso del tiempo no es el mismo para todos.

Cualquier nueva teoría debe ser como la vieja teoría en la medida en que la vieja teoría haya sido validada por hallazgos experimentales. La relatividad general tuvo que reducirse a la relatividad newtoniana en el límite donde las distorsiones de tiempo y espacio no están involucradas. Cualquier nueva teoría de la relatividad especial o general tendría que reproducir las predicciones exitosas de la teoría existente.

Obviamente, Einstein no estaba equivocado acerca de la gravedad porque sus ecuaciones de campo en la relatividad general hacen predicciones exitosas sobre la lente gravitacional y la órbita de Mercurio en recesión alrededor del sol.

Sin embargo, si resulta que las ecuaciones de GR de Einstein no funcionan para los agujeros negros por completo debido a nuestra falta de comprensión de una teoría de GR cuántica para los agujeros negros, entonces será una teoría incompleta, no una teoría incorrecta porque funciona para otras cosas que acabo de mencionar.

La gente se siente tentada a decir que alguien vendrá y su nueva teoría derribará todo sobre su cabeza. Sostengo que es fácil proponer una teoría loca que intenta refutar todo lo que está ante ella, lo que es difícil y hermoso de hacer, es venir y mirar dos teorías que describen maravillosamente dos reinos diferentes, y combinarlos. Esto es lo que hizo Einstein con la gravitación universal de Newton (que hizo suposiciones falsas sobre la gravitación que viaja a una velocidad infinita, y el espacio y el tiempo absolutos) y las ecuaciones de Maxwell que describen todos los fenómenos eléctricos y magnéticos que conocemos. Einstein combinó estas teorías en una relatividad especial (especial porque es simplemente un caso especial de no aceleraciones, solo velocidades constantes). La suposición que hizo fue que la velocidad de la luz era la misma en cada marco de referencia inercial (cualquier referencia donde las personas que observan a través de esa referencia no están acelerando, sino que se mueven a una velocidad constante).

Nunca descubriremos que está mal. Esperamos descubrir que es solo una versión reducida de una teoría más extensa que puede describir todo lo que la relatividad puede más algunos otros fenómenos que están más allá del alcance de las teorías de la relatividad actuales.

Sin lugar a dudas, la relatividad continuará siendo utilizada para la mayoría de los propósitos prácticos, a menos que la nueva teoría sea al mismo tiempo más fácil de trabajar.

Finalmente, se formulará una nueva teoría que contiene GR como una aproximación. Esto es más o menos lo que le sucedió a la gravedad newtoniana cuando se formuló GR por primera vez.

Descubriremos lo que está mal y lo arreglaremos, por supuesto.