¿Por qué es tan indispensable unificar la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica en una sola teoría?

A2A*. Por ponerlo en términos simples: la Teoría de la Relatividad General (TRG) y la Teoría Cuántica de Campos (TCC) son incompatibles entre sí. Eso significa que de hecho las dos teorías son incorrectas en algunos detalles. Más exactamente existe situaciones en las que la TRG da predicciones erróneas o inconsistentes y situaciones donde la TCC da predicciones inconsistentes.

Se supone que una “teoría unificada” daría predicciones muy similares a la TRG allí donde la TRG funcionaría, y muy similares a las TCC allí donde la TCC parece funcionar y además daría respuestas correctas en situaciones donde la TRG o la TCC parecen no funcionar.

¿Qué no funciona en la TRG y la TCC? Pues la TRG predice la existencia de singularidades espacio-temporales que ocasionan problemas de consistencia, tampoco puede explicar algunos asuntos relacionados con el principio del universo, ni es esperable que funcione a escalas comparables con la longitud de Planck. Por otro lado, la TCC no ha sido capaz de ofrecer una teoría consistente sobre los gravitones, que permita hacer cálculos o predecir de manera totalmente rigurosa la existencia de radiación de Hawking. A escala cósmica la TRG parece funcionar bien, aunque sabemos que sólo de manera muy aproximada, a escala microscópica la TCC da cuenta de la mayor parte de fenómenos de manera muy precisa, pero no puede explicar adecuadamente la interacción gravitatoria.