Medir la gravedad cuántica acerca los secretos 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.

Pero ahora los 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.

El experimento, publicado en la revista Science Advances, utilizó imanes de alta potencia para detectar la gravedad en partículas microscópicas, lo suficientemente pequeñas como para entrar en el reino cuántico.

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 funcionan 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.

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«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 ha medido una absorción débil, de sólo 30 amperios, en una partícula tan pequeña como 0,43 mg manteniéndola a temperaturas bajo cero una centésima de grado por encima del cero absoluto, aproximadamente -273 grados Celsius.

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».

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Lea el estudio en doi.org/10.1126/sciadv.adk2949.

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