¿Es la gravedad una fuerza cuántica? | Noticias de Mirage


Ilustración artística de un interferómetro atómico utilizado en un experimento de gravedad cuántica propuesto. (Crédito: Simka Puma / UC Berkeley)

Cita de Comunicado de prensa del NIST.

La teoría de la relatividad general de Einstein, que describe la gravedad como la curvatura del espacio y el tiempo, explica muchos de los fenómenos de la gravedad.

Pero esta teoría se desintegra dentro del más pequeño de los volúmenes: el centro de un agujero negro o el universo en su nacimiento explosivo, cuando era más pequeño que el diámetro de un átomo. Aquí es donde la mecánica cuántica tiene que dominar, pero durante las últimas ocho décadas, los expertos pero expertos, incluido Einstein, han podido unificar la teoría cuántica con la gravedad.

Ahora, los investigadores de Berkeley Lab y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han propuesto un experimento que podría resolver una pregunta en curso: ¿Es la gravedad realmente una fuerza cuántica? Recientemente describieron su trabajo en la revista. Revisión física X cuántica.

El experimento hace uso de dos de las propiedades más extrañas de la teoría cuántica: el principio de superposición, que establece que una partícula atómica no perturbada puede describirse como una onda, con algunas posibilidades en dos lugares a la vez; y entrelazamiento, un fenómeno en el que dos partículas pueden estar tan estrechamente relacionadas que actúan como una sola entidad.

Este experimento fue propuesto por Daniel Carney, físico del Departamento de Física del Berkeley Lab. Holger Muller, profesor asociado de física en UC Berkeley y científico de la facultad en el Departamento de Biofísica Molecular y Bioimagen Integrada del Laboratorio de Berkeley; y Jake Taylor del NIST Joint Quantum Institute. El esquema utiliza una nube fría de átomos, atrapada dentro de un interferómetro atómico, para probar si dos objetos masivos pueden ser enredados por la gravedad.

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Aunque el experimento perfecto puede tardar una década o más en crearse, se puede crear un prototipo en unos pocos años.

“Intentar combinar la mecánica cuántica y la relatividad general en un solo marco plantea muchos problemas profundos”, dijo Carney. “Nuestro experimento intentará responder a la pregunta más simple posible: ¿El campo gravitacional en sí mismo obedece a las leyes de la mecánica cuántica?”

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