23 de febrero de 2024 (Noticias de Nanowerk) 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 quedó desconcertado por la gravedad cuántica y, en su teoría de la relatividad general, dijo que no existe ningún experimento realista que pueda mostrar una versión cuántica de la gravedad. Pero ahora, físicos de la Universidad de Southampton, en colaboración con científicos de Europa, han detectado con éxito una débil atracción gravitacional sobre una partícula diminuta utilizando una nueva técnica. Afirman que podría allanar el camino para encontrar la elusiva teoría de la gravedad cuántica. El experimento, publicado en el Science Advances diario (“Medición de la gravedad con masas levitadas en miligramos”), utilizó imanes levitantes para detectar la gravedad de partículas microscópicas, lo suficientemente pequeñas como para abordar el reino cuántico.
Impresión artística del experimento cuántico. (Imagen: Universidad de Southampton) El autor principal, Tim Fuchs, de la Universidad de Southampton, dijo que los resultados podrían ayudar a los expertos a encontrar la pieza que falta en nuestra imagen de la realidad. Y añadió: “Durante un siglo, los científicos han intentado, sin éxito, comprender cómo funcionan juntas la gravedad y la mecánica cuántica. “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 ciencia aún no comprende completamente las reglas del reino cuántico, pero se cree que las partículas y las fuerzas a escala microscópica interactúan de manera diferente que los objetos de tamaño normal. Académicos de Southampton llevaron a cabo el experimento con científicos de la Universidad de Leiden en los Países Bajos y el Instituto de Fotónica y Nanotecnologías en Italia, con financiación de la subvención Horizon Europe EIC Pathfinder (QuCoM) de la UE. Su estudio utilizó una configuración sofisticada que involucra dispositivos superconductores, conocidos como trampas, con campos magnéticos, detectores sensibles y aislamiento de vibraciones avanzado. Midió una fuerza débil, de sólo 30 aN, sobre una pequeña partícula de 0.43 mg de tamaño levitando a temperaturas bajo cero a una centésima de grado por encima del cero absoluto, alrededor de -273 grados Celsius. Los resultados abren la puerta a futuros experimentos entre objetos y fuerzas aún más pequeños, afirmó el profesor de Física Hendrik Ulbricht, también de la Universidad de Southampton. Y añadió: “Estamos superando los límites de la ciencia que podrían conducir 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 será el camino a seguir 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".
Impresión artística del experimento cuántico. (Imagen: Universidad de Southampton) El autor principal, Tim Fuchs, de la Universidad de Southampton, dijo que los resultados podrían ayudar a los expertos a encontrar la pieza que falta en nuestra imagen de la realidad. Y añadió: “Durante un siglo, los científicos han intentado, sin éxito, comprender cómo funcionan juntas la gravedad y la mecánica cuántica. “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 ciencia aún no comprende completamente las reglas del reino cuántico, pero se cree que las partículas y las fuerzas a escala microscópica interactúan de manera diferente que los objetos de tamaño normal. Académicos de Southampton llevaron a cabo el experimento con científicos de la Universidad de Leiden en los Países Bajos y el Instituto de Fotónica y Nanotecnologías en Italia, con financiación de la subvención Horizon Europe EIC Pathfinder (QuCoM) de la UE. Su estudio utilizó una configuración sofisticada que involucra dispositivos superconductores, conocidos como trampas, con campos magnéticos, detectores sensibles y aislamiento de vibraciones avanzado. Midió una fuerza débil, de sólo 30 aN, sobre una pequeña partícula de 0.43 mg de tamaño levitando a temperaturas bajo cero a una centésima de grado por encima del cero absoluto, alrededor de -273 grados Celsius. Los resultados abren la puerta a futuros experimentos entre objetos y fuerzas aún más pequeños, afirmó el profesor de Física Hendrik Ulbricht, también de la Universidad de Southampton. Y añadió: “Estamos superando los límites de la ciencia que podrían conducir 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 será el camino a seguir 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".
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- Fuente: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64715.php
