El interés en unificar la gravedad con la mecánica cuántica surge de una de las mayores ambiciones en la física moderna: desarrollar una teoría del todo. Mientras que la gravedad, descrita por la relatividad general de Einstein, domina a escalas grandes como planetas, estrellas y galaxias, la mecánica cuántica explica el comportamiento de las partículas subatómicas en escalas extremadamente pequeñas. El desafío es que ambas teorías, a pesar de su éxito en sus respectivos campos, no se integran fácilmente entre sí. Los intentos de unificación buscan describir todos los fenómenos del universo bajo un solo marco teórico.
Esta búsqueda ha impulsado la creación de nuevas propuestas, como la teoría de cuerdas o la gravedad cuántica de bucles. Además, se están llevando a cabo experimentos que intentan detectar efectos cuánticos en campos gravitacionales o viceversa, con el fin de observar posibles puntos de contacto entre ambas teorías, acercándonos más a resolver este enigma fundamental de la física.
De esta manera es que un equipo de investigadores de la Universidad de Southampton, Inglaterra liderado por el físico Tim M. Fuchs ha conseguido medir la gravedad a escala microscópica. Es la primera vez que el ser humano consigue cuantificar la gravedad en este dominio, por lo que estamos ante un hito muy importante que, sobre el papel, allana el camino que están recorriendo los físicos que desarrollan su investigación en el ámbito de la gravedad cuántica.
Como podemos intuir el experimento que ha permitido a Fuchs y sus colaboradores apuntarse este éxito es muy complejo. Y también muy ingenioso. Y es que muy a grandes rasgos su estrategia ha consistido en utilizar imanes superconductores para conseguir que un objeto de 0,43 miligramos levite a una temperatura cercana al cero absoluto (0 kelvin o -273,15 grados Celsius). No obstante, esta es solo la primera parte de su experimento.
Después utilizaron unos detectores extremadamente sensibles para medir la interacción gravitacional a la que estaba siendo sometido el objeto. La medida que obtuvieron da escalofríos por su pequeñez: 30 attonewtons. Para una mejor percepción, un attonewton equivale a la trillonésima parte de un newton, por lo que no cabe duda de que tiene mucho mérito desarrollar la tecnología necesaria para tomar una medida de este calibre. Este es, en realidad, el gran éxito que han alcanzado estos científicos.
Se trata de una proeza técnica. De eso no cabe la menor duda. No obstante, lo más interesante es que la capacidad de medir la interacción de la gravedad y un objeto tan pequeño permite a los físicos acariciar con la punta de los dedos la posibilidad de empezar a observar la manifestación de los efectos cuánticos. Y en este escenario es razonable prever que futuros experimentos similares a este pero más precisos pueden resultar cruciales en la elaboración de una teoría de la gravedad cuántica.
Buena noticia, espero leer actualizaciones sobre esto 🙂