Una nueva investigación sugiere que la gravedad clásica, el tipo descrito por la teoría de la relatividad general de Einstein, podría tener la capacidad de entrelazar la materia, incluso si la gravedad en sí no es fundamentalmente cuántica. Esto desafía nuestra comprensión de cómo interactúa la gravedad con el mundo cuántico y plantea preguntas fascinantes sobre la naturaleza de la realidad en su nivel más fundamental.
Durante décadas, los físicos han buscado una teoría unificada que combine a la perfección dos pilares de la física moderna: la mecánica cuántica, que gobierna el extraño comportamiento de las partículas a escalas atómica y subatómica, y la relatividad general, que describe la estructura a gran escala del universo y la fuerza de gravedad como la curvatura del espacio-tiempo.
Un punto clave en esta búsqueda es la idea de gravedad cuántica. Este marco hipotético propone que la gravedad, al igual que otras fuerzas fundamentales, existe en paquetes discretos llamados gravitones. A diferencia de los fotones (los cuantos de luz), los gravitones nunca han sido observados directamente y su existencia sigue siendo teórica. Algunos físicos incluso se preguntan si es necesario cuantificar la gravedad.
Para aumentar la complejidad, un experimento mental propuesto por el físico Richard Feynman en 1957 ha servido durante mucho tiempo como posible piedra de toque para detectar la gravedad cuántica. Feynman imaginó colocar un objeto (digamos, una manzana) en un estado peculiar llamado superposición cuántica, donde existe en múltiples lugares simultáneamente hasta que se observa. Introducir un segundo objeto y observar si su interacción gravitacional con la manzana “superpuesta” persiste incluso después de que la superposición de la primera manzana colapse indicaría, según Feynman, la presencia de gravedad cuántica en acción.
Este entrelazamiento (la espeluznante conexión entre dos partículas independientemente de la distancia) se ha explicado mediante el intercambio de gravitones virtuales en las interpretaciones modernas del experimento de Feynman. Sin embargo, los físicos Joseph Aziz y Richard Howl de Royal Holloway, Universidad de Londres, han presentado ahora un nuevo giro. Argumentan que incluso sin la gravedad cuántica, la gravedad clásica podría potencialmente entrelazar la materia mediante un mecanismo diferente.
Su idea gira en torno a partículas virtuales, fluctuaciones temporales que aparecen y desaparecen de acuerdo con las reglas de la teoría cuántica de campos. Aziz y Howl proponen que estas partículas virtuales podrían mediar en el entrelazamiento entre objetos, actuando como intermediarios incluso si el campo gravitacional en sí sigue siendo clásico. Piense en ello como si dos personas se susurraran secretos a través de una tercera persona que transmite los mensajes; aunque los remitentes originales no están conectados directamente, se enredan debido a este intermediario.
Este “cuasi entrelazamiento” no sería tan fuerte como el entrelazamiento mediado por gravitones cuánticos, y sus efectos probablemente serían más débiles que los predichos para la gravedad cuántica genuina. La observación de estas sutiles correlaciones entre partículas podría potencialmente distinguir los dos escenarios en experimentos futuros.
Si bien la idea de que la gravedad clásica cause entrelazamiento puede parecer contradictoria, Aziz y Howl enfatizan que no necesariamente descarta la gravedad cuántica. Simplemente sugiere otra posible vía para explorar la compleja interacción entre la gravedad y el mundo cuántico.
La verificación experimental de este concepto sigue siendo un desafío importante, que requiere un control increíblemente preciso de los sistemas para minimizar las influencias externas que podrían alterar estados cuánticos delicados (un fenómeno conocido como decoherencia).
No obstante, el trabajo de Aziz y Howl abre nuevas vías de investigación y amplía los límites de nuestra comprensión de la gravedad. Sus hallazgos resaltan el potencial de conexiones inesperadas entre ámbitos de la física aparentemente dispares y enfatizan las vastas incógnitas que aún se encuentran en el corazón del universo. La búsqueda de la gravedad cuántica continúa, impulsada por ideas innovadoras como ésta, que nos obligan a reexaminar la naturaleza misma de la realidad misma.
