Descubriendo la gravedad cuántica: los científicos descifran el código cósmico que desconcertó a Einstein

Los físicos han medido con éxito la gravedad en el mundo cuántico y han descubierto la débil atracción gravitacional sobre una pequeña partícula utilizando una nueva técnica que utiliza imanes suspendidos, lo que acerca a los científicos a resolver los misterios del universo.

Los científicos están un paso más cerca de desentrañar las misteriosas fuerzas del universo después de descubrir cómo medir la gravedad a nivel microscópico.

Los expertos nunca han comprendido del todo cómo funciona la fuerza descubierta por Isaac Newton en el diminuto reino cuántico.

Incluso Einstein estaba desconcertado por la gravedad cuántica y dijo en su teoría de la relatividad general que ningún experimento realista podría mostrar una versión cuántica de la gravedad.

Un gran avance en la gravedad cuántica

Sin embargo, físicos de la Universidad de Southampton, en colaboración con científicos de Europa, han logrado detectar una fuerza de atracción débil sobre una pequeña partícula utilizando una nueva técnica.

Afirman que esto podría allanar el camino para encontrar la esquiva teoría de la gravedad cuántica.

Experiencia publicada en Avance de la ciencia revista, utilizó imanes de alta potencia para detectar la gravedad en partículas microscópicas, lo suficientemente pequeñas como para desafiar el reino cuántico.

Impresión artística del experimento cuántico. Crédito: Universidad de Southampton

Investigación pionera en gravedad

El autor principal, Tim Fox, de la Universidad de Southampton, dijo que los hallazgos podrían ayudar a los expertos a encontrar la pieza que falta del rompecabezas en nuestra imagen de la realidad.

Y añadió: “Durante un siglo, los científicos han intentado, sin éxito, comprender cómo funcionan juntas la gravedad y la mecánica cuántica.

“Ahora hemos logrado medir señales gravitacionales con la masa más pequeña jamás registrada, lo que significa que estamos un paso más cerca de comprender cómo funciona la gravedad en conjunto.

“A partir de aquí comenzaremos a reducir el tamaño de la fuente utilizando esta técnica hasta llegar al mundo cuántico en ambos lados.

«Al comprender la gravedad cuántica, podemos resolver algunos de los misterios de nuestro universo, como cómo comenzó, qué sucede dentro de los agujeros negros o unificar todas las fuerzas en una gran teoría».

La ciencia aún no comprende completamente las reglas del mundo cuántico, pero se cree que las partículas y fuerzas a nivel microscópico interactúan de manera diferente que con los objetos de tamaño normal.

Académicos de Southampton llevaron a cabo el experimento con científicos de la Universidad de Leiden en los Países Bajos y el Instituto de Fotónica y Nanotecnología en Italia, financiado por una subvención Horizon Europe EIC Pathfinder (QuCoM) de la UE.

Su estudio utilizó una configuración sofisticada que involucra dispositivos superconductores, conocidos como trampas, con campos magnéticos, detectores sensibles y aislamiento de vibraciones avanzado.

Se midió una fuerza de tracción débil, de sólo 30 amperios, en una partícula tan pequeña como 0,43 mg manteniéndola a temperaturas bajo cero hasta una centésima de grado por encima. Cero absoluto – Alrededor de -273 grados Celsius.

Ampliando los horizontes de la investigación cuántica

El profesor de física Hendrik Ulbricht, también de la Universidad de Southampton, dijo que los resultados abren la puerta a futuros experimentos entre objetos y fuerzas más pequeños.

Y añadió: “Estamos superando los límites de la ciencia que podrían conducir a nuevos descubrimientos sobre la gravedad y el mundo cuántico.

“Es probable que nuestra nueva tecnología, que utiliza temperaturas criogénicas y dispositivos para aislar la vibración de las partículas, sea el camino a seguir para medir la gravedad cuántica.

«Desentrañar estos misterios nos ayudará a descubrir más secretos sobre la estructura del universo, desde las partículas más pequeñas hasta las estructuras cósmicas más grandes».

Referencia: “Medición de la gravedad con masas elevadas en miligramos” por Tim M. Fox y Dennis J. Uitenbroek, Jimmy Plug, Noud van Halteren, Jean-Paul van Soest, Andrea Venanti, Hendrik Ulbricht y Tjerk H. Österkamp, ​​​​23 de febrero de 2024, Avance de la ciencia.
doi: 10.1126/sciadv.adk2949