El modelo Diósi-Penrose (DP) de colapso de la función de onda relacionada con la gravedad. a, Según la gravedad cuántica, una superposición cuántica espacial de un sistema (esfera roja) genera una superposición de diferentes curvaturas del espacio-tiempo (láminas grises), correspondiente a las posibles diferentes ubicaciones del sistema. Penrose sostiene que una superposición de diferentes espaciotiempos es inestable y decae en el tiempo, haciendo que la función de onda del sistema también colapse. Proporciona una estimación del tiempo de colapso como se indica en la ecuación (1), que es más rápido para un sistema más grande, similar al sugerido anteriormente por Diósi. B, La ecuación maestra del modelo DP (ecuación (3)) predice no solo el colapso de la función de onda, pero también una difusión omnipresente de tipo browniano (representada por la flecha gris) para cada componente del sistema. Cuando los constituyentes están cargados (protones y electrones), la difusión va acompañada de la emisión de radiación (líneas onduladas de color naranja), con un espectro que depende de la configuración del sistema. Esto viene dado por la ecuación (4) en el rango ΔE =(10–10 5 ) KeV de energías fotónicas. La emisión de radiación prevista es débil pero potencialmente detectable mediante un experimento realizado en un entorno de muy poco ruido. Realizamos un experimento de este tipo para descartar la versión original sin parámetros del modelo DP. Crédito: Física de la naturaleza (2020). DOI:10.1038 / s41567-020-1008-4
Un equipo de investigadores de Alemania, Italia y Hungría han probado una teoría que sugiere que la gravedad es la fuerza detrás del colapso cuántico y no ha encontrado evidencia que la respalde. En su artículo publicado en la revista Física de la naturaleza , los investigadores describen experimentos subterráneos que realizaron para probar el impacto de la gravedad en las funciones de las ondas y lo que su trabajo les mostró. Myungshik Kim, with Imperial College London ha publicado un artículo de News &Views en el mismo número, describiendo el trabajo del equipo y las implicaciones de sus resultados.
La física cuántica sugiere que el estado de un objeto depende de sus propiedades y de la forma en que lo mide un observador; el experimento mental que involucra al gato de Schrödinger es quizás el ejemplo más famoso. Pero la teoría no es universalmente aceptada:los físicos han discutido durante muchos años sobre la noción, algunos argumentan que parece demasiado antropocéntrico para ser real. Detrás de la teoría está el concepto de colapso de la forma de onda, por el cual la observación de una partícula, como ejemplo, lo hace colapsar. Para ayudar a darle sentido a la idea, algunos físicos han sugerido que la fuerza detrás del colapso de la forma de onda no es una persona que mira una partícula, pero gravedad. Sugieren que los campos gravitacionales existen fuera de la teoría cuántica y se resisten a ser forzados a combinaciones incómodas como las superposiciones. Un campo gravitacional obligado a hacerlo pronto colapsa, llevándose la partícula consigo. En este nuevo esfuerzo, los investigadores idearon un experimento para probar esta teoría en un sentido físico.
El experimento consistió en construir un pequeño detector de cristal hecho de germanio y usarlo para detectar emisiones de rayos X y gamma de protones en los núcleos del germanio. Pero antes de ejecutar el experimento, envolvieron el detector en plomo y lo dejaron caer en una instalación a 1,4 kilómetros por debajo del nivel del suelo en el Laboratorio Nacional Gran Sasso en Italia para evitar que la mayor cantidad posible de radiación extraña llegue al sensor. Después de dos meses de pruebas, el equipo registró muchos menos impactos de fotones de lo que sugeriría la teoría, lo que indica que las partículas no se colapsan debido a la gravedad, como había sugerido la teoría.
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