Científicos más cerca de encontrar la teoría de la gravedad cuántica después de medir la gravedad a nivel microscópico
23 de febrero de 2024
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por la Universidad de Southampton
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 entendido completamente cómo funciona la fuerza descubierta por Isaac Newton en el diminuto mundo cuántico. Incluso Einstein estaba perplejo por la gravedad cuántica y, en su teoría de la relatividad general, señaló que no existe un experimento realista que pueda mostrar una versión cuántica de la gravedad.
Pero ahora los físicos de la Universidad de Southampton, trabajando con científicos en Europa, han detectado exitosamente una débil atracción gravitatoria en una pequeña partícula utilizando una nueva técnica.
Afirman que esto podría allanar el camino para encontrar la elusiva teoría de la gravedad cuántica.
El experimento, publicado en Science Advances, utilizó imanes levitantes para detectar la gravedad en partículas microscópicas, lo suficientemente pequeñas como para rozar el mundo cuántico.
El autor principal, Tim Fuchs, de la Universidad de Southampton, dijo que los resultados podrían ayudar a los expertos a encontrar la pieza faltante en nuestra imagen de la realidad.
Agregó: 'Durante un siglo, los científicos han intentado y fracasado en comprender cómo interactúan la gravedad y la mecánica cuántica. Ahora que hemos medido exitosamente señales gravitacionales en la masa más pequeña jamás registrada, significa que estamos un paso más cerca de finalmente comprender cómo funciona en conjunto.'
'A partir de aquí comenzaremos a reducir la fuente utilizando esta técnica hasta que lleguemos al mundo cuántico en ambos lados. Al comprender la gravedad cuántica, podríamos resolver algunos de los misterios de nuestro universo, como cómo comenzó, qué sucede dentro de los agujeros negros o unir todas las fuerzas en una gran teoría'.
Las reglas del mundo cuántico todavía no son completamente comprendidas por la ciencia, pero se cree que las partículas y fuerzas a escala microscópica interactúan de manera diferente que los objetos de tamaño regular.
Los académicos de Southampton realizaron el experimento con científicos de la Universidad de Leiden en los Países Bajos y el Instituto de Fotónica y Nanotecnologías en Italia.
Su estudio utilizó una configuración sofisticada que involucra dispositivos superconductores, conocidos como trampas, con campos magnéticos, detectores sensibles y aislamiento avanzado de vibraciones. Se midió una atracción débil, de solo 30 aN, en una pequeña partícula de 0.43 mg al levitarla a temperaturas heladas cien veces por encima del cero absoluto, alrededor de -273 grados Celsius.
Los resultados abren la puerta para futuros experimentos entre objetos y fuerzas aún más pequeños, dijo el profesor de Física Hendrik Ulbricht, también de la Universidad de Southampton.
Agregó: 'Estamos empujando los límites de la ciencia que podrían llevar a nuevos descubrimientos sobre la gravedad y el mundo cuántico'.
'Nuestra nueva técnica, que utiliza temperaturas extremadamente frías y dispositivos para aislar la vibración de la partícula, probablemente allanará el camino para medir la gravedad cuántica'.
'Desentrañar estos misterios nos ayudará a descubrir más secretos sobre la estructura misma del universo, desde las partículas más pequeñas hasta las estructuras cósmicas más grandiosas'.
Información del diario: Science Advances
Provisto por la Universidad de Southampton
