El nuevo experimento donde participa Ivette Fuentes analizó cómo responden los átomos de forma cuántica a la gravedad
Escucha este artículo
La física ha desarrollado dos relatos que explican con gran precisión la realidad: la relatividad y la mecánica cuántica. Ambas teorías han sido puestas a prueba una y otra vez desde hace cien años. Sin ellas no tendríamos computadoras ni satélites ni sistemas GPS. Es incontrovertible que funcionan. Sin embargo, hasta ahora, nadie ha podido unirlas.
La mecánica cuántica explica con gran detalle las interacciones a nivel atómico. Sin aquel entendimiento de cómo funcionan los electrones, sería imposible que leyeras este artículo en tu celular.
En cambio, la relatividad nos ha dado una explicación sobre el origen del universo y el movimiento de todos los objetos en el cosmos. Gracias a ella, sabemos que la gravedad y el tiempo están vinculados y que el tiempo corre un poco más lento a nivel del mar que en lo alto de una montaña. Esta diferencia puede parecer despreciable, pero los sistemas de posicionamiento global no podrían funcionar si no consideraran esos detalles.
El gran problema es cuando se busca unificar ambas teorías. En la cuántica, todas las fuerzas se pueden reducir a unidades mínimas llamadas cuantos. Los fotones, por ejemplo, son los cuantos de la luz. El bosón de Higgs, por ejemplo, está asociado a la masa de las partículas. Pero esta visión no aplica cuando hablamos de gravedad.
No se ha descubierto una partícula mínima encargada de transmitir la fuerza gravitatoria. Y, hasta el momento, la gravedad es un efecto de la materia en el espacio-tiempo. Los cuerpos deforman el espacio y eso crea la ilusión de una atracción invisible.
A lo largo de las décadas han surgido varias hipótesis prometedoras para explicar la gravedad de forma cuántica. Una de las ideas más seductoras es la gravedad postcuántica, que N+ dio a conocer en español en 2023.
Expuesta por el físico inglés Jonathan Oppenheim, esta idea propone que la gravedad es aleatoria. No se divide en paquetes, como las demás fuerzas elementales, pero sí se organiza de forma azarosa cuando se le mira con la lupa cuántica. Una ventaja fundamental de la gravedad postcuántica es que es comprobable en laboratorio.
En 2025, Oppenheim, el Premio Nobel Roger Penrose y más científicos de primer nivel firmaron un documento donde proponían un experimento para comprobar si la gravedad tenía o no propiedades cuánticas. En un documento expusieron cómo llegar a la teoría del todo por medio de un experimento:
“Proponemos un experimento para comprobar la naturaleza cuántica de la gravedad comprobando si puede entrelazar dos cristales de tamaño micrométrico”.
Ahora, la revista Science Advances ha publicado los resultados de un experimento pionero que podría ayudar a comprobar si la gravedad puede ser cuántica.
En el estudio participó el propio Roger Penrose, pero también la mexicana Ivette Fuentes. La física egresada de la UNAM es actualmente investigadora de la Universidad de Southampton y un referente en las investigaciones que buscan unir la relatividad y la cuántica.
En este estudio, los investigadores observaron un cambio distintivo en las propiedades cuánticas de los átomos mientras caían bajo la influencia de la gravedad. Es decir, pudieron medir en laboratorio cómo respondían de forma cuántica los átomos a la influencia de esta fuerza elemental.
Esto no quiere decir que se haya determinado si la gravedad tiene un cuanto como la luz tiene los fotones. Pero sí abre la puerta hacia investigaciones que unan los dos grandes relatos con los que contamos sobre el universo. Al respecto, los autores señalan:
“Nuestra observación representa una prueba fundamental de la interfaz entre la teoría cuántica y la gravedad”.
