Logran, por primera vez, medir la gravedad en el 'reino cuántico'

Desde los tiempos de Isaac Newton, el auténtico 'padre' de la gravitación, sabemos que la gravedad es una fuerza acumulativa. Es decir, cuanto mayor es una masa, mayor es la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce sobre los objetos cercanos. Sin gravedad las nubes de polvo y gas del Universo jamás se habrían convertido en estrellas y planetas, ni las estrellas se habrían agrupado después en galaxias. Podríamos decir que la gravedad es la fuerza que modela todo el Universo.

Pero a pequeña escala la cosa cambia radicalmente, y la gravedad se convierte en una fuera despreciable, con mucho la más débil de las cuatro interacciones fundamentales de la Naturaleza. Incluso hoy, los científicos no terminan de comprender cómo funciona la gravedad en el diminuto reino de la mecánica cuántica. No en vano, el mismísimo Einstein quedó desconcertado por la llamada 'gravedad cuántica', hasta el punto de afirmar, en su teoría de la relatividad general, que no existe ningún experimento realista que sea capaz de mostrar una versión cuántica de la gravedad.

Algo que, sin embargo, afirman haber conseguido los físicos de Southampton gracias a una nueva técnica experimental. Los investigadores, en efecto, utilizaron imanes en levitación para detectar la pequeñísima interacción gravitatoria entre partículas microscópicas, lo suficientemente pequeñas como para ser consideradas parte del reino cuántico.

Tim Fuchs, autor principal del estudio cree que los resultados de este trabajo podrían ayudar a la Ciencia a encontrar la pieza que falta para completar nuestra imagen de la realidad. «Durante un siglo, -dice el investigador- los científicos han intentado, sin éxito, comprender cómo funcionan juntas la gravedad y la mecánica cuántica. Pero ahora que hemos conseguido medir las señales gravitacionales con la masa más pequeña jamás registrada, estamos un paso más cerca de darnos cuenta, por fin, de cómo funciona el conjunto».

Para conseguirlo, los investigadores seguirán aplicando a partir de ahora la misma técnica en objetos cada vez más pequeños hasta entrar de lleno en el mundo cuántico. «Al comprender la gravedad cuántica -prosigue Fuchs-, podríamos resolver algunos de los misterios de nuestro Universo, como la forma en que comenzó, qué sucede dentro de los agujeros negros, o unir las cuatro fuerzas de la Naturaleza en una única y gran teoría».

A pesar de que la Ciencia aún no comprende del todo las complicadas reglas que rigen en el reino cuántico, se cree que, a escala microscópica tanto las partículas como las fuerzas que la gobiernan siguen reglas diferentes a las de los objetos de tamaño 'normal'.

Para su experimento, los investigadores usaron una serie de dispositivos conocidos como 'trampas semiconductoras', con campos magnéticos, detectores y aislamiento de vibraciones avanzados. De este modo, consiguieron medir una fuerza extremadamente débil sobre una partícula de apenas 0,43 miligramos que levitaba a temperaturas de sólo una centésima de grado por encima del cero absoluto (alrededor de -273 grados), a la que la actividad atómica 'se congela'.

Según Hendrik Ulbricht, coautor de la investigación, los resultados abren la puerta a futuros experimentos con objetos y fuerzas aún más pequeños: «Estamos superando los límites de la ciencia, y eso podría 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 las partículas, 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 magníficas«.