Nuevo enfoque podría desentrañar la conexión entre la gravedad y la mecánica cuántica

En física, hay dos formas principales de modelar el universo.

La primera es la forma clásica.

Los modelos clásicos como las leyes del movimiento de Newton y la teoría de la relatividad de Einstein suponen que las propiedades de un objeto, como su posición y movimiento, son absolutas.

Existen límites prácticos para la precisión con la que podemos medir la trayectoria de un objeto en el espacio y el tiempo, pero eso depende de nosotros.

La naturaleza conoce su movimiento con infinita precisión.

Los modelos cuánticos como la física atómica suponen que los objetos se rigen por interacciones.

Estas interacciones son probabilísticas e indefinidas.

Incluso si restringimos una interacción a resultados limitados, nunca podremos conocer el movimiento de un objeto con precisión infinita, porque la naturaleza no lo permite.

Estos dos mundos teóricos, el cuántico clásico definido y el cuántico indefinido, funcionan extremadamente bien.

El clásico para objetos grandes y masivos como pelotas de béisbol y planetas, y el cuántico para objetos pequeños y ligeros como átomos y moléculas.

Pero ambos enfoques se rompen cuando intentamos estudiar cosas masivas pero pequeñas, como el interior de los agujeros negros o el universo observable en los primeros momentos del Big Bang.

Porque tiene todas las propiedades de la relatividad general con todas las propiedades de la teoría cuántica.

Esta teoría a veces se denomina gravedad cuántica, pero en este momento no sabemos si funcionaría.

Es difícil estudiar esta teoría porque no tenemos ningún experimento para probarla directamente.

Pero un nuevo estudio propone un experimento que podría darnos una idea de cómo podría funcionar la gravedad cuántica.

La clave es tener un objeto que sea de naturaleza cuántica, pero lo suficientemente masivo como para que la gravedad clásica tenga un efecto.

Para hacer esto, el equipo propone usar un estado de materia súper enfriado conocido como condensado de Bose-Einstein.

Este ocurre cuando ciertos grupos de átomos se enfrían tanto que efectivamente se desdibujan juntos en un solo estado cuántico.

Si miles de millones de átomos se enfriaran a un condensado de Bose-Einstein, formarían un solo objeto cuántico con una masa aproximadamente igual a la de un virus.

Diminuto, pero lo suficientemente masivo como para estudiar los efectos de la gravedad.

El equipo propone hacer tal condensado y luego suspenderlo magnéticamente para que solo la gravedad pueda interactuar con él.

En su trabajo, muestran que si la gravedad funciona a un nivel cuántico, entonces la forma del condensado cambiará ligeramente de su forma gaussiana “ingrávida”.

Si la gravedad solo interactúa en un nivel clásico, entonces el condensado seguirá siendo gaussiano.

Este enfoque podría realizarse con nuestra tecnología actual.

A diferencia de otros estudios propuestos, este experimento solo se basaría en una propiedad básica de los sistemas cuánticos en lugar de interacciones más complejas como el entrelazamiento.

Si el experimento se puede realizar, podría darnos la primera mirada real a la naturaleza fundamental de la gravedad cuántica.

Fuente: Universe Today