La forma en que el principio de equivalencia de Einstein se extiende al mundo cuántico ha estado desconcertando a los físicos durante décadas, pero un equipo que incluye un investigador de la Universidad de Queensland ha encontrado la clave para esta pregunta.
La física UQ, Dra. Magdalena Zych del Centro de Excelencia ARC para Sistemas Cuánticos de Ingeniería, y la Profesora Caslav Brukner de la Universidad de Viena han estado trabajando para descubrir si los objetos cuánticos interactúan con la gravedad solo a través del espacio-tiempo curvo.
"El principio de equivalencia de Einstein sostiene que la masa inercial y gravitacional total de cualquier objeto es equivalente, lo que significa que todos los cuerpos caen de la misma manera cuando están sujetos a la gravedad", dijo el Dr. Zych.
"Los físicos han estado debatiendo si el principio se aplica a las partículas cuánticas, por lo que para traducirlo al mundo cuántico necesitábamos descubrir cómo interactúan las partículas cuánticas con la gravedad".
"Nos dimos cuenta de que para hacer esto teníamos que mirar la masa"
La masa es una cantidad dinámica y puede tener valores diferentes, y en física cuántica, la masa de una partícula puede estar en una 'superposición' cuántica de dos valores diferentes.
En un estado exclusivo de la física cuántica, la energía y la masa pueden existir en una 'superposición cuántica', como si constaran de dos valores diferentes 'al mismo tiempo'.
"Nos dimos cuenta de que teníamos que ver cómo se comportan las partículas en tales estados cuánticos de la masa para comprender cómo una partícula cuántica ve la gravedad en general", dijo.
"Nuestra investigación encontró que para las partículas cuánticas en superposiciones cuánticas de diferentes masas, el principio implica restricciones adicionales que no están presentes para las partículas clásicas; esto no se había descubierto antes".
"Significa que estudios previos que intentaron traducir el principio a la física cuántica estaban incompletos porque se enfocaron en las trayectorias de las partículas pero descuidaron la masa".
El estudio abre una puerta para nuevos experimentos que son necesarios para probar si las partículas cuánticas obedecen las restricciones adicionales que se han encontrado.
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Materiales proporcionado por Universidad de Queensland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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