Cercetătorii dintr-o echipă internațională au observat un efect al gravitației, prevăzut de mult timp, asupra unui obiect cuantic în cădere liberă, demonstrând că un principiu-cheie din spatele teoriei gravitației formulate de Albert Einstein rămâne valabil chiar și în universul cuantic, a anunțat Universitatea Ben-Gurion din Negev, Israel, într-un comunicat de presă publicat joi, relatează Xinhua.
Principiul echivalenței lui Einstein se referă la ideea că gravitația afectează toate obiectele în mod egal, indiferent de masă. Potrivit acestui principiu, un observator aflat în cădere liberă nu ar trebui să resimtă local nicio forță gravitațională. Cu toate acestea, obiectele cuantice se pot comporta ca niște unde și pot parcurge efectiv mai multe traiectorii, ceea ce ridică întrebarea dacă acel principiu rămâne valabil atunci când ”obiectul” nu urmează doar o singură traiectorie clasică definită.
În noul studiu, publicat în revista Science Advances, oamenii de știință au testat acest principiu pe obiecte microscopice guvernate de mecanica cuantică și au constatat că gravitația s-a comportat exact așa cum a prezis Einstein.
Echipa a utilizat atomi extrem de reci plasați într-o stare cuantică, ce le-a permis să urmeze două traiectorii simultan.
Cercetătorii au utilizat Interferometrul Cuantic Galileo, denumit astfel în onoarea cercetărilor lui Galileo Galilei privind gravitația. Dispozitivul le-a permis să împartă unda cuantică asociată unui atom în două traiectorii – una staționară (fixă în raport cu laboratorul și cu Pământul) și cealaltă în cădere liberă – și, apoi, să le reunească pentru a observa modul în care gravitația a modificat unda aflată în cădere.
Când cele două traiectorii au fost reunite, cercetătorii au măsurat o schimbare infimă în starea cuantică a atomilor, iar rezultatul a fost identic cu cel prevăzut atunci când principiul lui Einstein este aplicat unei astfel de unde cuantice.
Cercetătorii au afirmat că experimentul lor a oferit informații prețioase despre una dintre cele mai fundamentale probleme ale fizicii: modul în care gravitația, descrisă atât de teoria relativității a lui Einstein, cât și de teoria cuantică, poate fi integrată într-o viziune unitară asupra Universului.
Ei au precizat că descoperirea lor nu dovedește faptul că gravitația în sine este cuantică, ci arată că principiul echivalenței al lui Einstein rămâne valabil în contextul mecanicii cuantice, în regimul testat.
De asemenea, cercetătorii au adăugat că tehnica utilizată de ei ar putea facilita experimente viitoare cu obiecte mai grele, precum nanodiamantele, pentru a verifica dacă mecanica cuantică își pierde valabilitatea în condiții extreme.
