Miles de sensores fueron colocados en un área de un kilómetro cuadrado cerca del Polo Sur Intenta responder Una de las preguntas más importantes de la física: ¿existe la gravedad cuántica? Los detectores detectan neutrinos, partículas que casi no tienen carga ni masa eléctrica, y ayudan a los investigadores a determinar si también se ven afectados por la gravedad a nivel cuántico.
Si existe la gravedad cuántica, podría ayudar a unificar los mundos de la física. Mientras que la física clásica puede describir el comportamiento de objetos más grandes en nuestro entorno natural, incluida, por ejemplo, la gravedad, el mundo atómico funciona según las reglas de la mecánica cuántica: la gravedad aún no se ha observado en la física cuántica, que actualmente es una de las Desafíos más destacados En física fundamental. La gravedad cuántica es, por tanto, una rama de la física teórica, cuyo principal objetivo es combinar la mecánica cuántica, que describe tres de las interacciones fundamentales que se encuentran en la naturaleza, y la relatividad general, que describe la cuarta interacción, la gravedad.
Fue publicado en la revista Nature Physics. Estancia Ahora describe cómo los expertos del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague estudiaron 300.000 neutrinos para ver si había una fuerza actuando sobre ellos mientras viajaban a través de la Tierra. Para la investigación, examinaron neutrinos no del espacio exterior, sino del hemisferio norte, que se produjeron en la atmósfera terrestre cuando partículas de alta energía del espacio chocaron con nitrógeno u otras moléculas. La ventaja práctica de esto es que estos neutrinos son mucho más comunes que sus homólogos del espacio exterior, y los investigadores necesitaban muchos de ellos para realizar mediciones suficientes.
En el Observatorio de Neutrinos del Cubo de Hielo se estudian las partículas del hemisferio norte porque son muy capaces de penetrar en nuestro planeta (incluso en su núcleo caliente y denso) y, a diferencia de otras partículas, nada las frena, porque no tienen carga y apenas tienen masa. . Pueden viajar miles de millones de años luz a través del universo sin verse afectados por nada.
La cuestión clave es si las propiedades del neutrino realmente no cambian completamente a largas distancias o si todavía se notan pequeños cambios. Si se pueden medir los cambios, esta podría ser la primera evidencia directa de que existe la gravedad cuántica.
Lo que llamamos partícula son en realidad, en este caso, tres partículas juntas, es decir, una superposición. Un neutrino puede tener tres configuraciones básicas (los físicos las llaman tres sabores): electrón, muón y tau. En cualquiera de ellos observamos cambios durante el movimiento del neutrino, y lo llamamos oscilación de neutrino. Este comportamiento cuántico puede durar miles de kilómetros o incluso más y se llama coherencia cuántica.
La coherencia se rompe rápidamente en la mayoría de los experimentos, pero no es causada por la gravedad cuántica. Es muy difícil crear las condiciones ideales para la observación en el laboratorio. Se requiere un vacío perfecto, pero algunas partículas no deseadas suelen conseguir colarse de una forma u otra. Por el contrario, los neutrinos simplemente no se ven afectados por la materia que los rodea, por lo que sabemos que si se rompe la cohesión, no será debido a defectos o errores en los equipos fabricados por el hombre.
Sin embargo, el estudio indica ahora que aún no se han podido encontrar pruebas de la gravedad cuántica, aunque ese no era el objetivo del experimento en esta fase. Aunque tenían esperanzas de resultados positivos, por ahora querían desarrollar una metodología para la investigación. Según los expertos, la distancia que recorren los neutrinos desde el hemisferio norte al hemisferio sur es probablemente muy corta, y se necesitaría una distancia mucho mayor para que la gravedad cuántica tenga efecto sobre los neutrinos (si es que realmente existen, por supuesto).
En el futuro también quieren estudiar los neutrinos provenientes del espacio exterior y se esfuerzan por desarrollar detectores más precisos para poder responder a una de las preguntas más importantes de la física.
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