Más de un siglo después, las ecuaciones de Einstein revelan una posibilidad insospechada: los campos gravitatorios pueden reorganizar sus conexiones y modificar el intercambio de energía con la materia. Estamos ante hallazgo teórico que podría arrojar nueva luz sobre las violentas colisiones de agujeros negros.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Albert Einstein contempla cómo dos estructuras del espacio-tiempo se separan y vuelven a conectarse, una posibilidad teórica que sus propias ecuaciones permiten explorar. Ilustración: IA-DALL-E / RexMolón Producciones
Imagínate dos agujeros negros girando uno alrededor del otro en una danza cada vez más rápida, hasta que finalmente se precipitan hacia una colisión descomunal. A su alrededor, el espacio se deforma, el tiempo transcurre de manera diferente y la gravedad alcanza una intensidad difícil de concebir. Durante ese encuentro, el propio tejido del universo se agita y genera ondas gravitacionales —pequeñas ondulaciones del espacio-tiempo que se producen cuando grandes masas, como dos agujeros negros, se aceleran o colisionan— que pueden viajar a la velocidad de la luz durante miles de millones de años antes de llegar a la Tierra.
Pero ¿qué ocurre exactamente con el campo gravitatorio mientras se desarrolla semejante cataclismo? ¿Podría cambiar sus conexiones internas de una forma que hasta ahora había pasado inadvertida?
La respuesta podría esconderse en unas ecuaciones que llevan más de un siglo entre nosotros. Dos físicos, Luca Comisso, de la Universidad de Columbia (Estados Unidos), y Felipe A. Asenjo, de la Universidad Adolfo Ibáñez (Chile), han desarrollado una teoría según la cual determinadas estructuras matemáticas que describen los campos gravitatorios pueden perder sus conexiones originales y establecer otras nuevas.
El fenómeno, bautizado como reconexión gravitacional, permitiría modificar la organización del campo y alterar el intercambio de energía y movimiento entre la gravedad y la materia.
El resultado de este apasionante estudio, publicado en la revista científica Physical Review D, no exige modificar las ecuaciones de Albert Einstein ni introducir una nueva fuerza de la naturaleza. Surge, precisamente, de reinterpretar matemáticamente la teoría de la relatividad general, formulada por Einstein en 1915, que revolucionó nuestra comprensión de la gravedad. Según esta teoría, la gravedad no es simplemente una fuerza de atracción entre los cuerpos, sino una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo, provocada por la presencia de materia y energía. Así, objetos muy masivos, como las estrellas y los agujeros negros, deforman el espacio-tiempo a su alrededor, y esa deformación determina cómo se mueven otros cuerpos e incluso la luz.
La propuesta teórica de Comisso y Asenjo carece de una confirmación observacional. No han observado directamente la reconexión gravitacional, pero han establecido las condiciones que permiten describirla dentro de una formulación de la relatividad general. Comprobar su relevancia en el universo real será el siguiente desafío.
Una gigantesca erupción de plasma emerge de la superficie del Sol, impulsada por la energía liberada durante la reorganización de sus campos magnéticos. Cortesía: NASA/SDO.
Las explosiones solares ofrecen la clave para comprender el descubrimiento
Para comprender la trascendencia de esta investigación conviene detenerse en fenómeno mucho más conocido: las erupciones del Sol. Nuestra estrella está envuelta en campos magnéticos que cambian constantemente, arrastrados por los movimientos del plasma solar, un gas tan caliente que sus átomos han perdido electrones y contiene partículas con carga eléctrica.
En determinadas regiones del Sol, las líneas que representan esos campos magnéticos se estiran, se retuercen y se aproximan unas a otras. Cuando se dan las condiciones adecuadas, su configuración cambia de forma brusca: conexiones que antes existían desaparecen y surgen otras diferentes. Este proceso, llamado reconexión magnética, transforma parte de la energía almacenada en el campo magnético en calor, movimiento y aceleración de partículas.
El resultado puede ser espectacular. Algunas erupciones solares liberan cantidades enormes de energía y desencadenan fenómenos capaces de alterar las comunicaciones por radio, afectar a satélites y producir tormentas geomagnéticas en nuestro planeta.
🗣️ «La reconexión magnética ocurre cuando estas líneas de campo, en una configuración específica, se rompen y vuelven a unirse de una manera diferente —explica Comisso en un comunicado de la Universidad de Columbia al que ha tenido acceso RexMolón—. Cuando se rompen y se reconectan, liberan energía».
El investigador añade una precisión fundamental: «Toma energía del campo magnético y se la entrega a las partículas del plasma, produciendo explosiones y fenómenos energéticos».
La gran intuición de Comisso y Asenjo consistió en preguntarse si algo parecido podría suceder con la gravedad. A primera vista, la comparación parece extraña. El magnetismo y la gravitación son fenómenos físicos diferentes y obedecen a descripciones teóricas distintas. Sin embargo, los investigadores descubrieron que, cuando las ecuaciones de Einstein se expresan de una forma particular, aparecen semejanzas matemáticas sorprendentes con las que describen el comportamiento de los plasmas.
Representación de cómo la masa de la Tierra curva el espacio-tiempo, según la teoría de la relatividad general de Einstein, dando lugar a lo que percibimos como gravedad. Cortesía: Johnstone
Cómo pueden romperse y reconectarse los campos gravitatorios
No cabe duda de que la relatividad general transformó nuestra comprensión del universo. Según Einstein, la gravedad no es simplemente una fuerza de atracción entre cuerpos, como se describe en la física de Newton, sino una manifestación de la curvatura del espacio-tiempo provocada por la presencia de materia y energía.
Para visualizarlo suele utilizarse una analogía: una bola pesada colocada sobre una superficie elástica produce una depresión que modifica el movimiento de otros objetos. La imagen resulta útil, aunque imperfecta, porque el universo no es una membrana bidimensional. El espacio-tiempo tiene cuatro dimensiones: tres espaciales y una temporal.
Esa diferencia resulta decisiva para el nuevo estudio.
🗣️ «Como el espacio-tiempo tiene cuatro dimensiones en lugar de tres, la gravedad implica algo parecido a láminas de campo, en vez de líneas de campo —dice Comisso. Y continúa—: Añadir una dimensión a una línea da lugar a un plano. Se puede imaginar como muchas líneas reunidas para formar una lámina».
Estas láminas de campo gravitatorio no son superficies materiales que floten alrededor de los planetas o los agujeros negros. Se trata de estructuras geométricas y matemáticas utilizadas para representar determinadas propiedades del campo gravitatorio en el espacio-tiempo.
En condiciones ideales, sus conexiones se mantienen mientras el campo evoluciona. Aunque las estructuras se deformen, su organización conserva ciertas relaciones fundamentales. Pero el nuevo trabajo demuestra que esas restricciones pueden dejar de cumplirse bajo determinadas circunstancias.
Entonces aparece la posibilidad de la reconexión gravitacional: las láminas modifican sus conexiones, el campo adquiere una organización diferente y pueden cambiar los intercambios de energía y momento con la materia.
Conviene introducir aquí una distinción importante. No significa que el espacio-tiempo se rasgue físicamente, que aparezcan agujeros en el universo o que la gravedad deje de existir durante unos instantes. Lo que se rompe, en el sentido matemático utilizado por los autores del estudio, es la continuidad de determinadas conexiones entre estructuras que representan el campo gravitatorio.
El hallazgo tampoco implica necesariamente un cambio en la topología global del universo. Describe una reorganización de la conectividad de esas estructuras gravitatorias, un fenómeno mucho más específico.
Luca Comisso, investigador de la Universidad de Columbia y coautor del estudio que propone la reconexión gravitacional como un fenómeno permitido por las ecuaciones de Einstein. Cortesía: AEON
Las ecuaciones de Einstein escondían nuevas reglas sobre la gravedad
Uno de los aspectos más interesantes del descubrimiento es que Comisso y Asenjo no han necesitado inventar nuevas ecuaciones para describir la gravedad. Así es, han utilizado una formulación matemáticamente equivalente a la relatividad general, basada en un procedimiento conocido como formalismo de tétradas.
Aunque el nombre pueda resultar algo intimidante para el profano en la materia, la idea básica consiste en describir la geometría del espacio-tiempo mediante sistemas locales de referencia que permiten expresar las ecuaciones gravitatorias de otra manera.
Este cambio de perspectiva hace que algunas relaciones entre las variables matemáticas adopten una estructura semejante a las ecuaciones del electromagnetismo.
«Algunas implicaciones están ocultas en las ecuaciones y no son fáciles de descubrir simplemente observándolas —señala Comisso—. Es necesario reescribirlas de otra manera y entonces se puede aprovechar ese comportamiento».
La investigación tiene un antecedente importante. En un trabajo anterior, publicado en Physical Review Letters junto con la física Maricarmen A. Winkler, de la Universidad Adolfo Ibáñez, los tres investigadores identificaron determinadas restricciones matemáticas que condicionan cómo puede evolucionar el campo gravitatorio.
La nueva investigación da un paso más: estudia qué sucede cuando dejan de cumplirse las condiciones que garantizan esas restricciones.
🗣️ «Las ecuaciones de Einstein contienen restricciones sobre cómo puede evolucionar el espacio-tiempo que no resultan evidentes a primera vista —comenta Asenjo. Y añade—: «Al revelar estas nuevas propiedades ocultas, podemos comenzar a comprender las reglas fundamentales que gobiernan el proceso de reconexión gravitacional».
En otras palabras, las ecuaciones de Einstein no solo permiten calcular cómo se curva el espacio-tiempo, sino que también contienen relaciones que limitan las transformaciones de las estructuras matemáticas utilizadas para describirlo.
Y conocer las condiciones bajo las cuales esas relaciones pueden dejar de mantenerse ofrece una nueva herramienta para investigar la evolución de la gravedad.
Qué condiciones permiten la reconexión gravitacional
Asenjo y Comisso han identificado una condición fundamental: para que se produzca una auténtica reconexión, deben dejar de cumplirse determinadas restricciones matemáticas que mantienen las conexiones del campo gravitatorio.
En física de plasmas existe una propiedad equivalente conocida como congelación del flujo magnético. En condiciones ideales, las líneas del campo magnético evolucionan arrastradas por el plasma sin cambiar sus conexiones.
En la formulación gravitatoria estudiada por los autores aparece una relación semejante. Mientras se mantiene la condición ideal correspondiente, el flujo gravitatorio definido en el modelo se conserva y las láminas mantienen sus conexiones. La reconexión pasa a ser posible cuando esa condición se incumple o aparecen singularidades en el campo matemático que describe su transporte.
Entre los escenarios analizados por los científicos se encuentran las singularidades asociadas a determinadas geometrías de agujeros negros, los efectos de procesos gravitatorios que no se resuelven explícitamente en una descripción aproximada y posibles contribuciones cuánticas incorporadas mediante modelos efectivos.
Sin embargo, el artículo introduce un matiz especialmente importante. El incumplimiento de una condición ideal no basta, por sí solo, para demostrar que las conexiones gravitatorias cambian.
Si existe otra manera de definir el transporte matemático del campo que preserve esas conexiones, no se produce una verdadera reconexión. El estudio establece criterios para distinguir ambas situaciones y desarrolla expresiones que permiten calcular la tasa de reconexión gravitacional en distintos escenarios teóricos.
Este avance ofrece una herramienta cuantitativa que podrá utilizarse para investigar el fenómeno en futuros modelos astrofísicos.
Representación esquemática de las láminas del campo gravitatorio y sus puntos de intersección, donde podrían producirse cambios en sus conexiones mediante la reconexión gravitacional. Crédito: IA-Gemini / RexMolón Producciones / Fuente: Physical Review D (2026)
¿Puede la reconexión gravitacional transferir energía a la materia?
Una de las consecuencias más interesantes de la nueva teoría es que la reorganización de las conexiones gravitatorias puede modificar los intercambios de energía y momento entre la gravedad y la materia.
Para entender su importancia conviene recordar que, en física, el momento es una magnitud relacionada con el movimiento de un cuerpo y su cantidad de masa. La energía y el momento están estrechamente vinculados en la relatividad.
En determinadas circunstancias, los campos gravitatorios pueden intervenir en la transferencia de energía hacia la materia. Sin embargo, estudiar ese intercambio en relatividad general presenta dificultades especiales, porque la energía gravitatoria no dispone de una definición local universal independiente del sistema de referencia.
Comisso y Asenjo utilizan una formulación matemática específica, basada en la denominada corriente gravitatoria de Sparling, para describir los balances entre las contribuciones gravitatorias y las materiales.
Sus resultados muestran que una evolución no ideal del campo, incluida la reconexión gravitacional, puede modificar localmente esos intercambios. Eso no significa que hayan descubierto una fuente nueva de energía ni que hayan demostrado que la reconexión desencadena explosiones semejantes a las solares. Lo que ofrecen es un marco para investigar cómo podrían producirse esos intercambios bajo condiciones gravitatorias extremas.
La helicidad gravitacional: una nueva propiedad que estudiar
El artículo también analiza otra magnitud bautizada como helicidad gravitacional. En la formulación empleada por los dos científicos, esta propiedad caracteriza aspectos de la organización geométrica y el entrelazamiento de las estructuras del campo.
Bajo determinadas condiciones ideales, la helicidad se conserva. Pero cuando esas condiciones dejan de cumplirse, puede aumentar o disminuir. La investigación conecta así tres consecuencias de la reconexión gravitacional: los cambios en las conexiones del campo, las modificaciones en los intercambios de energía y momento, y la evolución de la helicidad.
Recreación artística de dos agujeros negros que podrían fusionarse dentro del disco de gas que rodea a un agujero negro supermasivo. Estas colisiones son uno de los escenarios donde podría investigarse la reconexión gravitacional. Cortesía: Caltech / R. Hurt (IPAC)
Los agujeros negros podrían revelar si existe este fenómeno en la naturaleza
Uno de los escenarios más interesantes para estudiar la reconexión gravitacional son las fusiones de agujeros negros. Cuando dos de estos objetos cósmicos giran uno alrededor del otro y terminan colisionando producen deformaciones extraordinariamente intensas del espacio-tiempo.
Durante su aproximación y posterior fusión, parte de la energía del sistema se emite en forma de ondas gravitacionales. Estas perturbaciones viajan por el universo a la velocidad de la luz y pueden ser detectadas mediante instrumentos extremadamente sensibles.
La primera detección directa de ondas gravitacionales, realizada en septiembre de 2015 y anunciada en febrero de 2016 por la colaboración LIGO, confirmó una de las grandes predicciones de la relatividad general y abrió una nueva forma de observar el cosmos.
Sin embargo, reconstruir con precisión lo que ocurre durante una colisión de agujeros negros continúa siendo un desafío. Los físicos utilizan simulaciones informáticas muy complejas para resolver las ecuaciones de Einstein y calcular cómo evoluciona el espacio-tiempo.
El nuevo enfoque podría complementar esas simulaciones mediante la identificación de reglas matemáticas que deben cumplirse incluso en situaciones extremadamente complicadas.
«Nos ayuda a predecir algunos patrones del espacio-tiempo —señala Comisso—. Incluso sin realizar el cálculo completo, sabemos que el espacio-tiempo tiene que comportarse de una determinada manera y satisfacer esas restricciones».
Conocer esas reglas podría ayudar a interpretar mejor los resultados de las simulaciones y orientar la búsqueda de fenómenos gravitatorios todavía desconocidos.
¿Podremos detectar la reconexión gravitacional mediante ondas gravitacionales?
Esta es una de las grandes preguntas que deja abierta la investigación. Por ahora, no existe una observación que demuestre que la reconexión gravitacional se produce durante la fusión de dos agujeros negros. Tampoco se ha identificado una señal específica de este proceso en los datos registrados por los detectores de ondas gravitacionales.
Los físicos deberán estudiar primero cómo se desarrolla el fenómeno en escenarios físicos concretos y determinar si sus efectos son suficientemente intensos para producir alguna consecuencia observable.
Uno de los objetivos será averiguar si puede modificar las características de las ondas gravitacionales generadas en acontecimientos cósmicos extremos. En ese caso, futuras simulaciones y observaciones podrían proporcionar herramientas para contrastar las predicciones del modelo.
También será necesario determinar hasta qué punto el fenómeno depende de las condiciones matemáticas y de las elecciones de representación utilizadas para describir el campo gravitatorio. El estudio establece un punto de partida, no una confirmación experimental.
Ilustración de Felipe A. Asenjo, físico de la Universidad Adolfo Ibáñez (Chile) y coautor del estudio sobre la reconexión gravitacional, que abre nuevas vías para investigar el comportamiento de la gravedad en condiciones extremas. Crédito: IA-Gemini / RexMolón Producciones / Fuente: Congreso Futuro
Más de un siglo después, Einstein sigue sorprendiendo a los físicos
La relatividad general ha superado numerosas pruebas observacionales desde que Einstein la formuló hace ciento once años. Sus predicciones permiten explicar la curvatura de la luz por efecto de la gravedad, el comportamiento de los relojes en campos gravitatorios intensos, la dinámica de los agujeros negros y la propagación de ondas gravitacionales.
Aun así, sus ecuaciones siguen revelando propiedades matemáticas que no resultan evidentes en sus formulaciones habituales.
La investigación de Comisso y Asenjo demuestra que una nueva manera de expresar relaciones conocidas puede conducir a preguntas físicas completamente diferentes. En este caso, la semejanza con la reconexión magnética ha permitido establecer una teoría sobre cómo pueden reorganizarse determinadas estructuras de los campos gravitatorios.
Queda por demostrar si esa posibilidad matemática corresponde a un mecanismo relevante en el universo real y si puede contribuir a explicar el comportamiento de la gravedad en condiciones extremas. La respuesta podría encontrarse en las futuras simulaciones de agujeros negros, en nuevos desarrollos teóricos o en las señales que registren las próximas generaciones de observatorios gravitacionales.
Mientras tanto, el resultado recuerda una de las características más extraordinarias de la ciencia: incluso las teorías mejor conocidas pueden esconder nuevas maneras de interpretar la naturaleza. Las ecuaciones de Einstein llevan más de un siglo describiendo el universo. Lo sorprendente es que todavía no hemos terminado de descubrir todo lo que pueden decirnos.▪️(29-octubre-2026)
¿Puede romperse la gravedad? 7 preguntas para entender el descubrimiento
¿Puede el espacio-tiempo romperse y volver a conectarse? ¿Qué tienen que ver los agujeros negros y las ecuaciones de Einstein? Estas son las claves para comprender qué es la reconexión gravitacional, cómo podría producirse y qué falta todavía por demostrar.
1. ¿Qué es la reconexión gravitacional?
Es un proceso teórico por el que determinadas estructuras matemáticas que representan el campo gravitatorio modifican sus conexiones cuando dejan de cumplirse las condiciones que normalmente las conservan.
2. ¿Significa que la gravedad puede romperse físicamente?
No. La reconexión gravitacional no supone la destrucción de la gravedad ni la aparición de grietas en el espacio-tiempo. Describe cambios en las conexiones de determinadas estructuras geométricas utilizadas para representar el campo gravitatorio.
3. ¿Qué tiene que ver con la teoría de la relatividad de Einstein?
El fenómeno surge de una formulación matemáticamente equivalente de las ecuaciones de la relatividad general. No requiere sustituir ni modificar la teoría que Albert Einstein formuló en 1915.
4. ¿En qué se diferencia de la reconexión magnética?
La reconexión magnética modifica las conexiones de las líneas de campo magnético y puede liberar energía hacia un plasma, como sucede durante las erupciones solares. La reconexión gravitacional afecta a estructuras geométricas de cuatro dimensiones y puede modificar los intercambios de energía y momento descritos por una formulación de la gravedad.
5. ¿Podría producirse durante la colisión de agujeros negros?
Es una posibilidad que los investigadores proponen estudiar. Todavía no se ha demostrado que ocurra durante esas colisiones ni se han cuantificado sus efectos astrofísicos concretos.
6. ¿Se puede detectar con LIGO?
Actualmente no existe una señal observacional identificada como reconexión gravitacional. Los futuros modelos deberán determinar si el fenómeno puede producir efectos reconocibles en las ondas gravitacionales detectadas por observatorios como LIGO.
7. ¿Quién ha descubierto la reconexión gravitacional?
La teoría fue desarrollada por los físicos Luca Comisso, de la Universidad de Columbia (Estados Unidos), y Felipe A. Asenjo, de la Universidad Adolfo Ibáñez (Chile). Su investigación se publicó en octubre de 2026 en la revista científica Physical Review D.
Fuente científica: Comisso, L. y Asenjo, F. A. (2026), Reconnection of Gravitational Fields, Physical Review D. Consultar el estudio original.
FÍSICA TEÓRICA
Información facilitada por la Universidad de Columbia
Fuente: Comisso, Luca and Asenjo, Felipe A. Reconnection of gravitational fields. Physical Review D (2026). DOI: https://doi.org/10.1103/lmqy-pf9k
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