Experimento para hallar una conexión entre la Relatividad General y la Mecánica Cuántica

La unificación de la mecánica cuántica, impulsada por Max Planck, con la relatividad general, propuesta por Albert Einstein, es una de las cuestiones más interesantes de la física moderna que todavía permanecen abiertas.

La relatividad general, la teoría que unifica la gravedad, el espacio y el tiempo, ofrece predicciones que resultan comprobables en la escala cósmica, la de las estrellas y las galaxias. Los efectos cuánticos, por otro lado, se suelen observar sólo a pequeña escala, por ejemplo al examinar átomos y partículas individuales. Por eso, resulta muy difícil poner a prueba la interacción entre la mecánica cuántica y la relatividad general.

Ahora, el equipo de los físicos teóricos Caslav Brukner y Magdalena Zych, de la Universidad de Viena, propone un nuevo y complejo experimento que podría permitir validar o descartar la superposición de las dos teorías. El objetivo del trabajo es medir la noción relativista general del tiempo en la escala cuántica.

Una de las predicciones de la relatividad general de Einstein es que la gravedad distorsiona el flujo del tiempo. La teoría predice que los relojes marcharán más lentos cerca de un cuerpo masivo, y más rápidos cuanto más alejados se encuentren de la acumulación de masa. Este efecto ha sido verificado con precisión en los experimentos clásicos, pero no en combinación con los efectos cuánticos, que es el objetivo del experimento ahora propuesto.


Éste se basaría en aprovechar la posibilidad de que una partícula individual pueda perder la propiedad clásica de tener una posición bien definida, es decir, que pueda adquirir el estado que en mecánica cuántica se conoce como superposición cuántica, un extraño estado cuántico en el que un sistema físico puede existir en más de una posición al mismo tiempo. Este estado, combinado con la circunstancia de que uno de los sitios estuviera cerca de la superficie de la Tierra y el otro lejos, abriría una vía para permitir poner a prueba la noción relativista del tiempo junto con la mecánica cuántica.