Un experimento cuántico de caída libre respalda el principio fundamental de la gravedad de Einstein

Un grupo de científicos ha observado un efecto de la gravedad sobre un objeto cuántico en caída libre predicho desde hace mucho tiempo y ha constatado que su comportamiento coincidía con el principio de equivalencia de Einstein en el régimen estudiado. El estudio, publicado en Science Advances, aporta un vínculo experimental entre la mecánica cuántica, que describe los átomos y otros sistemas diminutos, y la relatividad general, que explica la gravedad y cómo caen los objetos.

El equipo trabajó con nubes de átomos de rubidio enfriadas hasta una temperatura apenas superior al cero absoluto y controladas cerca de un chip atómico especialmente diseñado. En un dispositivo denominado Galileo Quantum Interferometer, la onda de cada átomo se dividió, en la práctica, entre dos trayectorias. Una permaneció fija respecto al laboratorio, mientras que la otra fue impulsada hacia arriba, colocada en un estado apenas afectado por el campo magnético y dejada caer por efecto de la gravedad.

Cuando las trayectorias volvieron a unirse, produjeron interferencia. Esto permitió a los investigadores medir una diferencia minúscula en la fase cuántica acumulada mientras una parte caía y la otra permanecía inmóvil. El cambio medido coincidió con la predicción obtenida al aplicar el principio de equivalencia a una onda cuántica de este tipo.

Ese principio establece que la gravedad debería desaparecer localmente para un observador en caída libre. Se ha comprobado con precisión en cuerpos de mayor tamaño, pero la relación entre la gravedad y la física cuántica sigue sin resolverse. El experimento no unifica ambas teorías ni demuestra que la propia gravedad sea cuántica. Demuestra que, en este entorno cuidadosamente estudiado, un principio fundamental de la gravedad de Einstein sigue siendo compatible con la materia cuántica.