Quantum Skyfall coloca gravidade de Einstein à prova

Dividir uma nuvem de átomos congelados caindo soa como uma experiência clima exótico. Na verdade, é a mais recente forma de sondar se os objetos minúsculos obedecer teoria de Einstein da relatividade geral, a nossa explicação principal para a gravidade.

A relatividade geral é baseada no princípio da equivalência, que diz que em queda livre, todos os objetos caem com a mesma velocidade, independentemente da sua massa, desde a única força de trabalho é a gravidade. Isso foi provado para objetos grandes: diz a lenda que Galileu fez isso primeiro, largando várias bolas da Torre de Pisa. Equivalência se mantém em escalas de quantum, onde os efeitos da gravidade não são bem compreendidos, não é clara. Descobrir isso poderia ajudar a criar uma teoria quântica da gravidade , um dos maiores objetivos da física moderna.

Criando um equivalente quântico de teste de Galileu não é fácil. Em 2010, uma equipe liderada por Ernst Rasel da Universidade de Hannover, na Alemanha monitoraram um objeto quântico em queda livre , lançando um condensado de Bose-Einstein (BEC) - uma nuvem de átomos resfriados que se comporta como um único objeto quântico e assim é tanto partícula e onda - para baixo de uma torre de 110 metros de altura. Agora, eles se separaram e recombinados a onda - tudo antes do BEC, feito de átomos de rubídio, chegou ao fundo. Isto produz um padrão de interferência que grava o caminho dos átomos de queda e pode ser usado para calcular a sua aceleração (Physical Review Letters , doi.org/km6 ). A etapa seguinte consiste em fazer a mesma experiência em um tipo diferente de átomo, com uma massa diferente, para ver se o princípio da equivalência se mantém.

O BEC só pode ser dividido por 100 milissegundos na torre antes de bater no fundo, de modo a permitir que pequenas diferenças entre os tipos de átomos a surgir, o trabalho deve ser repetido no espaço , onde as ondas podem ser divididos por mais tempo. Ao mostrar que uma questão de onda pode ser dividida e recombinados ao cair, Rasel resultado é um "passo importante" para a versão do espaço, diz Charles Wang , da Universidade de Aberdeen, no Reino Unido.

Este artigo apareceu na imprensa sob o título "gravidade quântica Skyfall testes de Einstein"

• New Scientist