Así que aquí hay algo fascinante en lo que pensar.
Imagina esto: sostienes un átomo —un único y diminuto átomo— y haces algo para que exista en dos lugares al mismo tiempo. Eso es la superposición cuántica, y es una de esas cosas que suenan completamente locas hasta que recuerdas que los átomos hacen esto todo el tiempo cuando no los estás observando.
Ahora suéltalo.
¿Qué pasa?
Eso es exactamente lo que un equipo de físicos acaba de probar, y honestamente, la respuesta que encontraron es a la vez obvia y absolutamente fascinante.
Los dos reyes de la física (que no se llevan bien)
Permíteme explicar por qué importa este experimento, porque involucra a dos de los pilares más grandes de toda la ciencia que no se llevan bien entre sí.
Por un lado, tienes la mecánica cuántica, la teoría que explica cómo se comportan los átomos y las partículas diminutas. Es extraña, contraintuitiva y funciona maravillosamente. Las partículas pueden estar en múltiples estados a la vez. Pueden atravesar paredes. Pueden estar conectadas de formas que incomodaban al propio Einstein (él la llamó famosamente "acción fantasmal a distancia").
Por otro lado, tienes la teoría de la gravedad de Einstein, la relatividad general. Esta es la teoría que explica por qué caen las cosas, cómo orbitan los planetas y por qué el tiempo transcurre de manera diferente dependiendo de lo rápido que te muevas o de lo cerca que estés de un objeto masivo. Es elegante, ha sido comprobada como correcta innumerables veces y describe el universo a escala cósmica.
Aquí está el problema: estas dos teorías se odian.
Quiero decir, no se odian realmente, eso es absurdo, pero los físicos han pasado casi un siglo intentando combinarlas en una única teoría unificada, y nadie ha logrado hacerlo todavía. Cada una funciona perfectamente en su propio dominio, pero en el momento en que intentas aplicar ambas al mismo tiempo, las cosas se desmoronan.
Es como tener dos amigos que son geniales individualmente, pero que se convierten en un desastre completo cuando están en la misma habitación.
¿Qué hicieron exactamente estos científicos?
El experimento, publicado en Science Advances, fue liderado por investigadores de la Universidad Ben-Gurion del Néguev, la Universidad de Ulm y la Universidad de Oxford, incluyendo al legendario Roger Penrose, quien literalmente ganó un Premio Nobel por su trabajo en física.
Lo que construyeron se llama Interferómetro Galileo Cuántico. Lo sé, lo sé, son muchas palabras pomposas. Pero aquí está la versión simple:
Tomaron nubes de átomos de rubidio (superfríos, casi hasta el cero absoluto) y dividieron la onda cuántica de cada átomo en dos trayectorias separadas. Una trayectoria permanecía en su lugar, mantenida por campos magnéticos cuidadosamente controlados. La otra trayectoria se dejaba caer libremente, como una pelota que has lanzado al aire.
Luego, y aquí está la parte genial, reunieron esas dos trayectorias y observaron cómo las ondas interferían entre sí.
Piénsalo como si dejaras caer dos piedras en un estanque en momentos ligeramente diferentes y observaras cómo interactúan las ondas. La diferencia en esas ondas te dice algo sobre lo que le pasó a cada piedra durante su pequeño viaje.
El principio de equivalencia recibe una actualización cuántica
Ahora, aquí es donde Einstein vuelve a entrar en escena.
El principio de equivalencia de Einstein es uno de los fundamentos de su teoría de la gravedad. La idea básica es bellamente simple: la gravedad y la aceleración son indistinguibles. Si estás en una habitación cerrada, no puedes decir si sientes peso porque estás de pie sobre la Tierra o porque la habitación está siendo acelerada a través del espacio. Una persona en caída libre siente ingravidez, independientemente de su masa.
Este principio ha sido probado una y otra vez con objetos normales y cotidianos, y siempre se ha mantenido.
Pero aquí está la pregunta que estos científicos estaban haciendo: ¿sigue funcionando cuando tu "objeto" no está realmente en un solo lugar? ¿Cuando es una onda cuántica que existe en superposición, siguiendo dos trayectorias diferentes simultáneamente?
Eso es lo que hace tan especial este experimento. No estaban simplemente soltando una pelota. Estaban soltando algo que estaba metafísicamente en dos lugares a la vez, y querían ver si la gravedad trataba ambas trayectorias de la manera que Einstein predijo.
¿Y la respuesta