A avut Einstein dreptate? O teorie care poate schimba fizica a fost confirmată după un secol: Faza cuantică a gravitației, observată pentru prima dată

Cercetătorii dintr-o echipă internaţională au observat un efect al gravitaţiei, prevăzut de mult timp, asupra unui obiect cuantic în cădere liberă, demonstrând că un principiu-cheie din spatele teoriei gravitaţiei formulate de Albert Einstein rămâne valabil chiar şi în universul cuantic, a anunţat Universitatea Ben-Gurion din Negev, Israel, într-un comunicat de presă publicat joi, relatează Xinhua via Agerpres.

Gravitația, testată în lumea cuantică

Principiul echivalenţei lui Einstein se referă la ideea că gravitaţia afectează toate obiectele în mod egal, indiferent de masă. Potrivit acestui principiu, un observator aflat în cădere liberă nu ar trebui să resimtă local nicio forţă gravitaţională. Cu toate acestea, obiectele cuantice se pot comporta ca nişte unde şi pot parcurge efectiv mai multe traiectorii, ceea ce ridică întrebarea dacă acel principiu rămâne valabil atunci când „obiectul” nu urmează doar o singură traiectorie clasică definită.

În noul studiu, publicat în revista Science Advances, oamenii de ştiinţă au testat acest principiu pe obiecte microscopice guvernate de mecanica cuantică şi au constatat că gravitaţia s-a comportat exact aşa cum a prezis Einstein.

Experimentul care apropie două teorii fundamentale ale Universului

Echipa a utilizat atomi extrem de reci plasaţi într-o stare cuantică, ce le-a permis să urmeze două traiectorii simultan.

Cercetătorii au utilizat Interferometrul Cuantic Galileo, denumit astfel în onoarea cercetărilor lui Galileo Galilei privind gravitaţia. Dispozitivul le-a permis să împartă unda cuantică asociată unui atom în două traiectorii – una staţionară (fixă în raport cu laboratorul şi cu Pământul) şi cealaltă în cădere liberă – şi, apoi, să le reunească pentru a observa modul în care gravitaţia a modificat unda aflată în cădere.

Când cele două traiectorii au fost reunite, cercetătorii au măsurat o schimbare infimă în starea cuantică a atomilor, iar rezultatul a fost identic cu cel prevăzut atunci când principiul lui Einstein este aplicat unei astfel de unde cuantice.

Cercetătorii au afirmat că experimentul lor a oferit informaţii preţioase despre una dintre cele mai fundamentale probleme ale fizicii: modul în care gravitaţia, descrisă atât de teoria relativităţii a lui Einstein, cât şi de teoria cuantică, poate fi integrată într-o viziune unitară asupra Universului.

Ei au precizat că descoperirea lor nu dovedeşte faptul că gravitaţia în sine este cuantică, ci arată că principiul echivalenţei al lui Einstein rămâne valabil în contextul mecanicii cuantice, în regimul testat. De asemenea, cercetătorii au adăugat că tehnica utilizată de ei ar putea facilita experimente viitoare cu obiecte mai grele, precum nanodiamantele.