La Teoria de la Relativitat General (RG) d'Einstein i la Teoria Quàntica de Campos (TQC) en l'espai de Minkowski descriu amb èxit la física observable en un ampli rang d'escales de longitud i energia. No obstant això, resulta molt difícil entendre el comportament quàntic de la gravetat en si mateixa. A escales d'energia molt per davall de l'energia de Planck, la TQC en espais corbs té no obstant això un cridaner èxit. Prediu la radiància quàntica de forats negres i mostra com les irregularitats primordials del nostre univers, observades en el fons còsmic de microones i en l'estructura a gran escala, poden generar-se en l'univers primitiu. Per a longituds o energies pròximes a l'escala de Planck, l'absència d'una teoria ben entesa urgeix un esforç a nivell mundial per a construir una teoria quàntica viable per al camp gravitatori. La complexitat del problema requereix un abordatge multidisciplinari, incorporant un ampli rang de punts de vista, cobrint des de sofisticades matemàtiques fins a experiments ambiciosos. Es requereix un enteniment profund de les nostres teories bàsiques, així com una millora dels enfocaments principals per a una teoria quàntica de la gravetat apropiada. El nostre grup segueix aquesta estratègia d'investigació en una manera interrelacionada. En particular, els nostres principals propòsits són:

1. Teoria quàntica de camps en espaitemps corb i les seues conseqüències observables en cosmologia. Condicions inicials en inflació i l'univers observable: baixos multipols angulars en el CMB, no-gaussianidades, potencials efectes de gravetat quàntica, etc. Efectes de renormalització en espais corbs: espectre de potències, camps magnètics primordials, etc. Mecanisme de creació gravitacional de partícules i les seues implicacions físiques (univers primerenc, matèria fosca, energia fosca, etc).
2. Aspectes quàntics de forats negres i forats negres acústics. Especialment la possibilitat de detectar l'efecte Hawking mitjançant correlacions de densitat en condensats de Bose-Einstein.Estudi d'efectes quàntics en forats negres/blancs acústics; backreaction del flux de Hawking en els BECs; aplicacions de gravetat anàloga en cosmologia; mini forats negres en el LHC, correlacions i unitarietat.
3. Aspectes clàssics i quàntics de la gravitació en formalisme de Palatini. Extensions de relativitat general i aplicacions astrofísiques i cosmològiques.Formulació semiclàsica de la teoria quàntica de camps, dinàmica de"brane-worlds" i correspondència AdS/CFT en geometries amb mètrica i connexió independents (Palatini). Estructura i estabilitat de forats negres en aquestes varietats. Cosmologies no singulars i descripcions efectives de models de gravetat quàntica.Problema de l'expansió còsmica accelerada i matèria fosca des d'un punt de vista gravitatori.
4. Supersimetria i deformacions de l'espaitemps. Deformacions del superespai de Minkowski i el superespai conforme en termes de super Grassmannianos i super flags quàntiques. Teories de camps sobre aquests espais noconmutatius. Solucions de forats negres en super gravetat: universalitat i classificació.

Col·laboradors/es

• Roberto Balbinot - Università di Bologna (Italia)
• Sergio Ferrara - European organization for nuclear research (Francia)
• Leonard Parker - University of Wisconsin-Milwaukee (EEUU)
• Helios Sanchís Alepuz - Justus-Liebig Universität Giessen (Alemania)

Altres tipus de recerca i desenvolupament en ciències naturals i tècniques