Debajo del Gran Sasso, un detector no halló señales de que la gravedad destruya las superposiciones cuánticas. )

Físicos han colocado un detector muy por debajo de la montaña Gran Sasso de Italia, y no encontraron nada. El experimento buscaba una radiación tenue que pudiera revelar si la gravedad arruina las superposiciones cuánticas, y no la detectó. El equipo informó que no había señales del patrón que esperaban después de 62 días de mediciones, y el resultado ha sido publicado ahora en el New Journal of Physics.

El Foundational Questions Institute (FQxi) financió el experimento, el cual puso a prueba una de las propuestas más duraderas sobre por qué la mecánica cuántica falla a escalas cotidianas. La propuesta se remonta al físico húngaro Frigyes Károlyházy, quien sugirió en la década de 1960 que la gravedad misma podría ser la razón por la que las superposiciones cuánticas colapsan.

Decoherencia y el Gato

Un gato dentro de una caja en el experimento mental de Schrödinger está simultáneamente vivo y muerto hasta que un observador abre la caja y mira adentro. Esto ilustra el extraño estado de superposición que la mecánica cuántica dice que permite a las partículas existir en múltiples estados a la vez. En la realidad cotidiana, en cambio, los objetos se comportan normalmente: un gato está vivo o muerto, pero no ambos.

La decoherencia describe el paso del extraño mundo de la física cuántica al ordinario. Ha desconcertado a los científicos durante décadas qué lo causa, y una posible respuesta sugiere que la gravedad juega un papel. La propuesta de Károlyházy sostiene que la gravedad produce pequeños cambios inevitables en el espacio-tiempo, y estos cambios desmantelan gradualmente las superposiciones.

El Detector en la Roca

A 1.4 kilómetros de profundidad en la roca, donde las capas superiores bloquean gran parte de la radiación de fondo que de otro modo inundaría una señal tan tenue, se encuentra el Gran Sasso National Laboratory. Dentro de él, el detector en el corazón del experimento está construido alrededor de un trozo de cristal de germanio de alta pureza, del tamaño de una taza de café, encerrado dentro de capas de cobre y plomo.

Durante 62 días recopilaron sus datos, luego eliminaron la radiación de fondo esperada. Lo que quedó se comparó con la señal que el modelo de Károlyházy predijo. El resultado fue directo: no apareció ninguna señal.

El hecho de que el instrumento no haya detectado nada es un hallazgo científico significativo en sí mismo. Al eliminar uno de los modelos más antiguos y naturales de decoherencia inducida por la gravedad, la investigación estrecha la búsqueda de la teoría que explica cómo interactúan la gravedad y la mecánica cuántica.

El Entorno Más Silencioso de la Tierra

La líder del equipo de investigación y la portavoz de la Colaboración VIP en el Laboratorio Nacional de Frascati del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN-LNF) en Italia, Curceanu, describió el entorno directamente. Dijo que «El blindaje natural proporcionado por la roca crea uno de los entornos más silenciosos de la Tierra para detectar fenómenos físicos extremadamente raros», estaban probando para una partícula que sería casi invisible entre incontables neutrinos, y que el experimento fue diseñado para captar cualquier signo de ella.

Todo el propósito de la configuración es esa tranquilidad. El experimento está cazando una señal tan delicada que podría desaparecer por completo bajo el ruido de otras fuentes, incluidos los rayos cósmicos. La roca sobre el laboratorio realiza la mayor parte del trabajo duro, reduciendo el ruido que de otro modo enterraría la señal.

El Modelo Károlyházy

Angelo Bassi y su equipo la idea de Károlyházy ha seguido atrayendo atención y fue recientemente revivida, refinada y reformulada por FQxi’ han desarrollado un modelo que se basa en la suposición de que existe un límite natural a la precisión con la que podemos medir la posición de un objeto o calcular una distancia.

Desde que se propuso el modelo, ideas similares han aparecido en varios intentos modernos de unir la gravedad y la mecánica cuántica, incluyendo la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucle. «Todo enfoque de la gravedad cuántica termina prediciendo la existencia de una longitud mínima conectada a la incertidumbre en la medición del espacio-tiempo», dice Kristian Piscicchia, un físico cuántico en el Centro de Investigación Enrico Fermi/INFN/VIP, en Italia, y el responsable experimental del nuevo estudio.

El modelo predice que la gravedad produce pequeñas perturbaciones inevitables en el espacio-tiempo. A medida que pasa el tiempo, esas perturbaciones interrumpirían lentamente las superposiciones cuánticas. Ese mecanismo podría ofrecer una explicación de por qué los objetos grandes no permanecen en las combinaciones extrañas de estados permitidos por la mecánica cuántica.

Detectar la Señal Débil

Aunque las fluctuaciones del espacio-tiempo no se pueden detectar directamente, dejarían una huella observable si existieran.

• Las partículas cargadas eléctricamente se moverían y acelerarían aleatoriamente.
• Esas partículas emitirían una radiación electromagnética extremadamente débil.

Detectar esa señal débil es difícil porque podría perderse bajo la radiación de otras fuentes, incluyendo los rayos cósmicos.

Es por eso que Gran Sasso sirve tan bien a su propósito. El laboratorio está enterrado bajo 1.4 kilómetros de roca, y esa roca lo protege de la radiación, bloqueando gran parte de la interferencia de fondo que de otro modo dificultaría la búsqueda.

Un Camino Estrecho por Delante

Este resultado elimina una posible explicación en lugar de zanjar el debate entre la gravedad y la decoherencia cuántica. El hecho de que no se haya detectado ninguna señal es en sí mismo un hallazgo científico significativo. Al eliminar uno de los modelos más antiguos y naturales de decoherencia inducida por la gravedad, la investigación estrecha la búsqueda de la teoría que explica cómo la gravedad y la mecánica cuántica interactúan.

Este descubrimiento no establece que la gravedad no tiene influencia en la decoherencia cuántica. Elimina una explicación significativa para esa conexión y reduce los límites sobre lo que las futuras teorías sobre la relación de la gravedad con la mecánica cuántica pueden incluir.

Curceanu calificó el resultado de un importante hallazgo científico. Al descartar uno de los modelos más naturales y antiguos de decoherencia inducida por la gravedad, el trabajo reduce la búsqueda de la teoría que mapea el vínculo entre la gravedad y la mecánica cuántica, acercándonos un paso más a comprender uno de los misterios más profundos de la física fundamental.

Los hallazgos descartan una explicación destacada vinculada a la gravedad. Aparecieron en el New Journal of Physics en junio de 2026.

El Experimento de un vistazo

El estudio se llevó a cabo en el Laboratorio Nacional Gran Sasso del INFN (INFN-LNGS), la instalación subterránea más grande del mundo dedicada a la física fundamental. El aparato se encuentra dentro de un blindaje pesado, y la recopilación de datos abarcó un período significativo de tiempo para que los investigadores pudieran separar su señal del constante fondo de radiación que, de otro modo, la enmascararía.

El método del experimento fue simple. Según el modelo de Károlyházy, la gravedad provoca fluctuaciones en el espacio-tiempo que deberían producir una débil señal electromagnética de partículas que se aceleran en respuesta. Al eliminar la radiación de fondo esperada, los investigadores pudieron comparar lo que quedaba con la señal predicha. Nada coincidió.

Este resultado impulsa el campo en lugar de cerrarlo. Demuestra que una versión de la hipótesis de la decoherencia gravitacional falla, y proporciona a los físicos una vía más clara para probar otras ideas en los años venideros.

Material de origen: “¿Qué mata al gato de Schrödinger? La gravedad podría no ser la respuesta”, ScienceDaily.