Avances en gravedad semiclásica permitirán pronto comprobar experimentalmente...

[wolfbcn]

Entre los múltiples intento de hacer compatible la gravedad con la Mecánica Cuántica (MC) está la gravedad semiclásica, que fue propuesta en los sesenta del pasado siglo. En esta teoría se considera que la materia obedece que las leyes de la MC mientras que la gravedad viene determinada por la curvatura del espacio-tiempo, tal y como la teoría clásica de la Relatividad General propone. De este modo, el espacio-tiempo es suave a todas las escalas y no contiene textura como proponen las cuerdas o la Teoría Cuántica de Lazos. Digamos que en este caso no se exige que la gravedad o el propio espacio esté cuantizado.

Sin embargo, esta teoría no ha tenido mucho éxito hasta ahora debido a las inconsistencias matemáticas que producía.

En un nuevo artículo se ha analizado cómo se podría ver afectada la gravedad clásica debido a las propiedades cuánticas de los objetos que contiene, llegando a la conclusión de que la gravedad semiclásica puede ponerse a prueba experimentalmente en el laboratorio con el estado de la tecnología actual sin muchas dificultades.

El problema es que la cuantización de la gravedad no garantiza que esta siga operando a largas distancias, las distancias a las que funcionan todas las cosas que observamos. Pues, hasta el día de hoy, no hay resultados experimentales que sugieran que existe una naturaleza cuántica de la gravedad. La gravedad que medimos es clásica (sea newtoniana o einsteniana).

Huan Yang y sus colaboradores estudiaron las posibilidades de la gravedad semiclásica para unificar, una vez más, MC y Relatividad General (RG). Así que en lugar de cuantizar el espacio-tiempo lo consideraron enteramente clásico según la RG, pero las partículas en él contenidas se comportaban cuánticamente.

En este modelo el estado cuántico del sistema cambia en el tiempo bajo la acción de la gravedad según la ecuación de Schrödinger-Newton (ver ecuación de arriba).

Sus resultados sugieren que se puede comprobar esta teoría experimentalmente con experimentos macroscópicos sobre la mesa de un laboratorio.

Además este tipo de experimentos permitiría comprobar otras posibilidades, como la decoherencia gravitatoria, modelos estocásticos de la gravedad, modelos de gravedad emergente, etc. Es decir, se puede hacer ciencia de verdad e ir eliminando posibilidades que se proponen teóricamente. Con ello se conseguiría avanzar en este campo.

En este trabajo, a diferencia de otros anteriores sobre la misma teoría, se han estudiado objetos macroscópicos, en lugar de considerar solamente una partícula. Los objetos macroscópicos estudiados estaban formados por muchas partículas y definidos por su centro de masas.

Según sus cálculos se podrían ver señales de la gravedad semiclásica en objetos macroscópicos, pues bastaría con comprobar la desviación del centro de masas de un objeto (un objeto cristalino por ejemplo) del comportamiento esperado según este se mueve.

Otra señal sería que la gravedad clásica, actuando sobre objetos macroscópicos cuánticos, no pueda usarse para transferir incertidumbres cuánticas entre dos objetos.

Además hallaron otro resultado sobre las frecuencias de los valores esperados de posición y momento.

Todos estos efectos son muy sutiles, pero medibles de una manera relativamente sencilla con la tecnología de laboratorio actual con sistemas optomecánicos.

Así que es de esperar que pronto algún investigador se ponga manos a la obra y realice los oportunos experimentos. Cualquier resultado, positivo, negativo o nulo, sería de utilidad para guiar las teorías. Además este tipo de montajes podrían servir para testar otras ideas.

Parece ser que el grupo de Nergis Mavalvala en el MIT, el de Thomas Corbitt¡ en Louisiana State Universiity, el de Michael Tobar en Western Australia University y el de Markus Aspelmeyer en la Universidad de Viene podrían estar interesados en este asunto.

http://www.laflecha.net/canales/ciencia/noticias/avances-en-gravedad-semiclasica-permitiran-pronto-comprobar-experimentalmente-su-validez