A pesar de mantenernos en tierra y deformar la luz que viaja a través del espacio, la gravedad es en realidad una fuerza bastante débil. Cuanto más pequeña es la masa, menos La gravedad parece tener alguna fuerza, hasta que en las escalas cuánticas parece no tener fuerza alguna.
Ahora, físicos de Inglaterra y Europa han medido una pequeña, pero aparente, atracción gravitacional sobre una masa minúscula, convirtiéndola en la masa más pequeña todavía muestran los signos de la gravedad, una fuerza que ha dejado perplejos a los físicos durante siglos. La investigación del equipo fue publicado hoy en Avances científicos.
“Hemos medido con éxito señales gravitacionales en la masa más pequeña jamás registrada, lo que significa que estamos un paso más cerca de finalmente darnos cuenta de cómo funciona en conjunto”, dijo Tim Fuchs, físico de la Universidad de Southampton y autor principal del estudio, en un comunicado de la universidad. A partir de aquí comenzaremos a reducir la fuente utilizando esta técnica hasta que alcancemos el mundo cuántico en ambos lados”.
Dos reinos de la física, la mecánica cuántica y la gravedad newtoniana, no parecen estar conectados. Al menos no todavía. El reino cuántico es donde Las teorías de la física clásica se desmoronan. Las reglas que gobiernan nuestro universo no se aplican a esas pequeñas masas. Pero comprender cómo funciona la fuerza gravitacional manifestaciones en la escala cuántica, ya sea en bucles de campos, en cuerdas vibratorias o por algún otro medio, podrían arrojar luz sobre algunas de las las preguntas más desconcertantes de la física.
“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”, añadió Fuchs.
Para realizar su medición, el equipo colocó una masa de .000015 onzas (.43 miligramos), compuesta por tres imanes y una cuenta de vidrio, en un criostato. Para medir la fuerza gravitacional de la masa, el equipo la hizo levitar en una trampa magnética hecha de tantalio enfriado en el criostato a poco sobre el cero absoluto para hacerlo superconductor. (Para detectar una fuerza gravitacional tan débil, los investigadores necesitaron silenciar el entorno tanto como sea posible y minimizar el movimiento de la masa de prueba).
Enfriaron la trampa magnética a 4,48 Kelvin (aproximadamente -274°C) y utilizaron un SQUID (un dispositivo de interferencia cuántica superconductor). un sensor cuántico desarrollado por (de todas las entidades) la Ford Motor Company en la década de 1960 para medir el acoplamiento gravitacional entre la masa de prueba y Masas fuente de 2,2 libras (1 kilogramo) a aproximadamente tres pies (1 metro) de distancia. El equipo midió una tracción de 30 attonewtons en el masa de prueba.
“Nuestra nueva técnica que utiliza temperaturas y dispositivos extremadamente fríos para aislar la vibración de la partícula probablemente será el camino a seguir para medir la energía cuántica. gravedad», dijo Hendrik Ulbright, investigador de la Universidad de Southampton y coautor del estudio, en el mismo comunicado. Estos misterios nos ayudarán a descubrir más secretos sobre la estructura misma del universo, desde las partículas más pequeñas hasta las estructuras cósmicas más grandiosas”.
Nueva información sobre la gravedad en sus extremos tiene implicaciones para lo que sucede en el centro de un agujero negro, el funcionamiento interno de objetos densos como estrellas de neutrones, y el naturaleza de la llamada materia oscura, cosas invisibles,cuyos efectos sólo se observan gravitacionalmente. Se pueden lograr muchos nuevos conocimientos sobre una física tan exótica mirando hacia arriba, hacia las interacciones de los objetos más grandes del universo. Pero se pueden revelar muchas más mirando hacia abajo, a los mismos fenómenos laboratorios.
El mundo cuántico es extraño y todavía estamos lejos de comprender la naturaleza de la gravedad más allá de los límites de la física clásica. El nuevo trabajo parece haber trazado una nueva línea en la arena.
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