Se ha medido por primera vez la débil atracción gravitacional sobre una partícula de apenas la mitad de la masa de un grano de arena. Esta medición más precisa de su tipo es un gran avance hacia el reino cuántico y una potencial Teoría del Todo.
De las cuatro fuerzas fundamentales del universo (la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuerte y débil), la gravedad es con la que estamos más familiarizados en la vida cotidiana, pero en realidad es la única que conocemos. actualmente no puedo explicar utilizando el Modelo Estándar de física de partículas, nuestro mejor sistema para describir el universo. Encontrar una manera de introducirlo allí lograría el Santo Grial de la ciencia: un Teoría del Todo.
Si existe una teoría cuántica de la gravedad, las pistas se esconderán en las escalas más pequeñas, en las interacciones gravitacionales entre átomos y partículas. El problema es que esas pequeñas interacciones son eliminadas por la inmensa influencia gravitacional de la Tierra. Sería como intentar grabar el sonido de los pasos de un insecto bajo el motor de un avión al ralentí. Si estuvieras tratando de medir el electromagnetismo entre partículas, puedes configurar una caja que bloquee toda interferencia externa, pero no puedes hacer eso con la gravedad.
Pero ahora los científicos han desarrollado un nuevo tipo de experimento que puede anular la atracción de la Tierra para revelar interacciones gravitacionales entre objetos pequeños. El truco consiste en hacer levitar una partícula magnética en una trampa superconductora, aislarla del electromagnetismo externo, el calor y la vibración, y hacer girar un peso de 2,4 kg (5,3 libras) sobre una rueda para ver si la partícula se mueve.
Y efectivamente, el equipo midió una débil atracción gravitacional de sólo 30 attonewtons (aN) que actuaba sobre esta partícula en los puntos que correspondían a cuando el peso más grande estaba más cerca de ella. Con un peso de sólo 0,43 miligramos, es fácilmente la masa más pequeña para la que se ha medido la gravedad hasta ahora. El récord anterior era de 90 miligramos, aproximadamente el masa de una mariquita. Otro estudio reciente midió la diferencia en el paso del tiempodebido a diferencias en la gravedad, a lo largo de la pequeña distancia de sólo 1 mm.
Esta minúscula medida acerca al mundo al reino cuántico. Si la gravedad se puede medir en objetos tan pequeños, los científicos finalmente podrían comenzar a incorporar esta extraña fuerza en nuestros modelos del universo y construir una Teoría del Todo adecuada.
«Durante un siglo, los científicos han intentado, sin éxito, comprender cómo funcionan juntas la gravedad y la mecánica cuántica», dijo Tim Fuchs, autor principal del estudio. “Ahora que hemos medido con éxito las señales gravitacionales con la masa más pequeña jamás registrada, significa que estamos un paso más cerca de finalmente darnos cuenta de cómo funciona en conjunto. A partir de aquí comenzaremos a reducir la fuente utilizando esta técnica hasta llegar 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”.
La investigación fue publicada en la revista. Avances científicos.
Fuente: Universidad de Southampton