Científicos Realizan Primera Medición Cuántica de la Gravedad, ¿Qué Significa?
Científicos realizaron la medición del efecto de la gravedad entre dos objetos con instrumentos cuánticos; te explicamos qué podría significar el experimento para la física
Elisa de Gortari | N+
Miden la gravedad con instrumentos cuánticos. Foto: Universidad de Lieden | Wikicommons
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Científicos han publicado un artículo donde afirman que midieron los efectos de la gravedad con instrumentos cuánticos. Te contamos qué puede significar este experimento para la física moderna.
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La medición cuántica de la gravedad
Los investigadores de la Universidad de Leiden desarrollaron un experimento en el que colocaron una partícula magnética en el interior de un superconductor. Con temperaturas cercanas al cero absoluto, los científicos hicieron levitar esta partícula.
A medio metro de distancia colocaron un objeto pesado y midieron las posibles interacciones gravitacionales entre este objeto y la partícula submilimétrica. Según el artículo publicado en Science Advances, la partícula fue notoriamente influida por este peso colocado a medio metro de distancia:
El acoplamiento gravitacional entre una partícula magnética de escala submilimétrica levitada dentro de una trampa superconductora de tipo I y masas fuente de kilogramos, colocadas aproximadamente a medio metro de distancia.
El artículo afirma que esta medición en extremo precisa de la gravedad podría derivar en un entendimiento de esta fuerza a nivel cuántico:
Nuestros resultados amplían las mediciones de la gravedad a fuerzas gravitacionales bajas de attonewton y subrayan la importancia de los sensores mecánicos levitados.
¿Conseguiremos pronto una teoría que unifique la cuántica y la gravedad?
La importancia de este experimento es que busca resolver el problema más grande que enfrenta la física actualmente: la unión de la mecánica cuántica y la relatividad. Mientras que la cuántica explica con precisión los fenómenos subatómicos, la relatividad funciona a la perfección para explicar los grandes fenómenos cósmicos.
No obstante, cuando estas teorías se unen, las matemáticas no funcionan. Son, hasta el momento, incompatibles. La mecánica cuántica toma en cuenta solo tres de las cuatro fuerzas fundamentales: el electromagnetismo, la interacción nuclear débil y la interacción nuclear fuerte.
Esto permite que, dentro de la mecánica cuántica, todas las fuerzas se expliquen con partículas: los gluones mantienen a los protones unidos; la luz se transmite por fotones. Sin embargo, no se ha descubierto aún una partícula que sea responsable de la gravedad. Esta fuerza, como los autores explican, se entiende actualmente solo como la deformación del espacio-tiempo:
La gravedad se diferencia de todas las demás fuerzas fundamentales conocidas porque se describe mejor como una curvatura del espacio-tiempo. Por esta razón, sigue resistiéndose a las unificaciones con la teoría cuántica. La interacción gravitacional es fundamentalmente débil y se vuelve prominente solo en escalas macroscópicas.
De ahí la importancia de experimentos como este, que podrían llevar a un entendimiento de la gravedad que pueda ser compatible con la mecánica cuántica. No menos importantes son los esfuerzos de físicos teóricos para unir ambas teorías. Tal es el caso del científico inglés Jonathan Oppenheim, quien propone una teoría donde la gravedad es inestable y puede convivir con el mundo cuántico.
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