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Los científicos han propuesto una nueva prueba que, con suerte, ayudará a arrojar poco de luz sobre la gravedad cuántica.
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La gravedad es la única fuerza importante del universo que no encaja en nuestro ámbito cuántico coetáneo, lo que impulsa la búsqueda de una gran teoría unificada de la física.
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La nueva prueba no sería una prueba ni una comprensión completa de la gravedad cuántica, pero sería un gran paso en la dirección correcta, si podemos lograrlo.
Casi todo lo que sabemos sobre el universo se reduce a las reglas de la mecánica cuántica. Casi todo puede describirse como campos (electromagnetismo, las fuerzas nucleares fuertes y débiles) y materia, y poco a poco hemos reconstruido nuestra comprensión fundamental del cosmos a partir de estos componentes fundamentales.
Es sostener, excepto por un gran tesela verde neón en el uniforme y rústico tapia de la física: la gravedad. La gravedad, hasta donde hemos podido demostrar, no es cuántico, aunque teóricamente debería serlo. Las mentes científicas más importantes del mundo todavía no tienen una descripción cuántica de la gravedad, normalmente convocatoria simplemente “gravedad cuántica”. La mejor modo de describirlo en este momento es a través de la relatividad marcial, y la desconexión entre la gravedad clásica y todos nuestros campos cuánticos conocidos es la razón por la que la muchedumbre continúa buscando febrilmente una gran teoría unificada de la física. Observamos que la gravedad y los campos cuánticos trabajan juntos, por lo que las reglas todavía deberían funcionar juntas.
La búsqueda de las reglas de la gravedad cuántica ha sido una tarea ardua, pero los científicos continúan independientemente, ya que en ingenuidad cambiaría nuestra comprensión de… bueno… todo. Y según un estudio nuevo, publicado en la revista Cartas de revisión físicaun clase de investigadores tiene una idea sobre cómo comprobar la existencia de la gravedad en el ámbito cuántico.
La propuesta surge de la idea de que en puesto de intentar demostrar la gravedad puramente cuántica, al menos podríamos refutar gravedad puramente clásica al mostrar que la medición de esta fuerza sigue al menos una regla cuántica: la superposición. Los científicos sugieren crear un cristal diminuto (estamos hablando sólo de nanómetros de tamaño) y colocarlo en un estado de superposición, un estado cuántico en el que un objeto (generalmente una partícula) está en dos lugares a la vez hasta que se mide.
Ahora, la superposición se ha utilizado para probar la gravedad cuántica, pero los autores de este nuevo artículo sostienen que la observación del desvío no es suficiente. “La mecánica cuántica no se define sólo por el principio de superposición, sino que todavía requiere la unitaridad de la crecimiento y el postulado de medición”, escribieron los autores. “Ser testificador del enredo […] implicará que la gravedad se describe mediante la mecánica cuántica o mediante una teoría no clásica (desconocida) que obedece al principio de superposición. Para enterarse si la gravedad es en ingenuidad cuántica, necesitamos probar otros postulados de la mecánica cuántica para la gravedad”.
Así que decidieron ir un paso más allá, pero todavía tienen la intención de comenzar con la superposición. Una vez inducido el estado de superposición, se deben seguir dos caminos. En el primer camino, para establecer una especie de clase de control, se mide el cristal en estado de superposición y se registra su estado final. En el segundo camino, se introduce otro nanocristal en la mezcla lo suficientemente cerca del primero como para que haya una fuerza gravitacional muy débil entre los dos cristales.
La gravedad de ese segundo cristal debería (en teoría) ser sentida por el primer cristal en la superposición. Según un artículo destacado de la investigación en la revista Naturalezaese comportamiento “mediría efectivamente” la masa del primer [crystal].” Luego, los investigadores volverían a calibrar ese primer cristal y verían si su estado final era diferente de cuando se midió ayer de la intervención del segundo cristal, un propósito causado por un desvío conocido como “perturbación inducida por la medición cuántica”, que solo ocurre si Los pertenencias cuánticos están en coyuntura.
De acuerdo a Naturaleza, si el estado es en ingenuidad diferente, sería “una primera prueba de que la gravedad tiene efectivamente una naturaleza cuántica”. Es complicado, nunca se ha hecho, es increíblemente contemporáneo y (críticamente) es no la teoría completa de la gravedad cuántica que eventualmente esperamos decodificar. Como escribieron los autores en el artículo, “sumar esta prueba a [existing tests of superposition’s effects on gravity] nos llevará en torno a de una vida más completo demostración de la gravedad como entidad cuántica”.
Pero si funciona, sería un excelente futuro paso. Esperemos el éxito.
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