Se ha logrado encontrar una débil atracción gravitacional sobre una partícula pequeña. Crédito de la imagen: Ilustración: astrophysics.pro
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 mundo cuántico. Incluso Einstein se sorprendió por la gravedad cuántica y, en su teoría de la relatividad general, afirmó que ningún experimento realista podría mostrar una versión cuántica de la gravedad.
Sin embargo, gracias a una nueva técnica desarrollada por físicos de la Universidad de Southampton y científicos de Europa, han logrado encontrar una débil atracción gravitacional sobre una partícula pequeña.
Se cree que podría abrir la puerta a la teoría enigmática de la gravedad cuántica.
El estudio utilizó imanes levitantes para detectar la gravedad en partículas lo suficientemente pequeñas como para rozar el reino cuántico.
Según Tim Fuchs, el autor principal, de la Universidad de Southampton, los hallazgos podrían ayudar a los expertos a identificar el elemento que falta en nuestra percepción de la realidad.
Además, afirmó que, durante un siglo, los investigadores han buscado sin éxito comprender la relación entre la gravedad y la mecánica cuántica. Ahora que hemos logrado medir las señales gravitacionales en la masa más pequeña jamás registrada, estamos un paso más cerca de comprender cómo funciona.
A partir de este punto, comenzaremos a disminuir la fuente utilizando esta técnica hasta que alcancemos ambos lados del mundo cuántico. Al comprender la gravedad cuántica, podríamos resolver algunos de los misterios de nuestro universo, como su origen y lo que sucede dentro de los agujeros negros, o combinar todas las fuerzas en una teoría sólida.
Aunque la ciencia aún no ha descubierto todas las reglas del reino cuántico, se cree que las partículas y las fuerzas funcionan de manera diferente que las cosas de tamaño regular.
Los académicos de Southampton colaboraron con investigadores de la Universidad de Leiden (Países Bajos) y del Instituto de Fotónica y Nanotecnologías de Italia para llevar a cabo el experimento.
Su estudio empleó una configuración compleja que incluye trampas, dispositivos superconductores con campos magnéticos, detectores sensibles y aislamiento de vibraciones avanzado. Midió una fuerza de atracción débil de solo 30 aN sobre una partícula pequeña de 0,43 mg de tamaño que levitó a una centésima de grado por encima del cero absoluto, o alrededor de –273 grados Celsius.
El profesor de Física Hendrik Ulbricht, también de la Universidad de Southampton, comentó que los hallazgos permiten futuros experimentos con objetos y fuerzas aún más pequeños.
Además, afirmó que se están superando los límites de la ciencia, lo que podría generar nuevos hallazgos 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 será el camino a seguir para medir la gravedad cuántica.
Desentrañar estos misterios nos permitirá descubrir más secretos sobre la estructura del universo, desde las partículas más pequeñas hasta las estructuras cósmicas más grandes.
REFERENCIAS
Measuring gravity with milligram levitated masses. Science Advances: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk2949
