Hoy en día, la física se divide en dos campos de estudio. “La física clásica describe fenómenos de nuestro entorno normal, como la gravedad, mientras que el mundo atómico sólo puede describirse mediante la mecánica cuántica”explica Tom Stuttard, profesor asistente en el Instituto Niels Bohr (NBI) de la Universidad de Copenhague.
Pero estos dos mundos pronto podrían reunirse y convertirse en uno: en un estudio publicado en Nature Physics, Tom Stuttard revela un vasto plan para rastrear los signos de la gravedad cuántica. Si esta noción existiera, permitiría “la unificación de la teoría cuántica y la gravitación”, estima el profesor y coautor del estudio. Según él, es “uno de los desafíos más importantes de la física fundamental”.
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La observación de neutrinos, partículas neutras y casi sin masa
En su búsqueda de la gravedad cuántica, el equipo del NBI encontró un problema importante. Hasta la fecha, no existe ningún marco teórico que justifique la existencia de la gravedad cuántica. Pero el estudio realizado por los investigadores permite establecer una metodología para conseguirlo.
“Durante años, muchos físicos han dudado de que los experimentos pudieran alguna vez probar la gravedad cuántica. Nuestro análisis muestra que, de hecho, es posible”.da la bienvenida a Tom Stuttard.
En la Antártida se organizó un experimento a gran escala. El Instituto Niels Bohr colaboró con investigadores estadounidenses de la Universidad de Wisconsin-Madison para operar el observatorio de neutrinos IceCube, situado en el Polo Sur, que cuenta con más de 5.000 sensores colocados entre 1.500 y 2.500 metros de profundidad en la capa de hielo.
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Con esta instalación, los físicos pudieron observar más de 300.000 neutrinos. Estas partículas elementales son neutras en electricidad y casi no tienen masa. Por tanto, no están sujetos a fuerzas electromagnéticas ni nucleares. Esto les permite viajar miles de millones de años luz en su estado original.
Aún no hay cambios que demuestren la existencia de la gravedad cuántica.
Para demostrar la existencia de la gravedad cuántica, físicos de la Universidad de Copenhague examinaron las propiedades de los neutrinos para detectar cambios. “Si el neutrino sufre los cambios sutiles que sospechamos, esto constituiría una fuerte evidencia de la gravedad cuántica”explica el profesor asistente del NBI, Tom Stuttard.
Los neutrinos pueden adoptar tres configuraciones fundamentales, llamadas “sabores” electrónico, muónico y tauico. El patrón observado cambia a medida que el neutrino se mueve, en un fenómeno conocido como oscilación de neutrinos, afirma la Universidad de Copenhague. La coherencia cuántica requeriría que el comportamiento cuántico se mantuviera a lo largo de miles de kilómetros o más.
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Hasta ahora, el equipo del NBI no ha observado ningún cambio en la configuración de los neutrinos que pueda atribuirse a la gravedad cuántica. Tom Stuttard recuerda que el objetivo principal del estudio era establecer la metodología que podría llevar a demostrar la existencia de la gravedad cuántica.
