Después de una década en un sobre cerrado, los físicos aún no pueden explicar los secretos de la gravedad. )

Durante más de una década, Stephan Schlamminger había perseguido un número, y acababa de colocarlo en un sobre. Físico del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Schlamminger dedicó años a medir la constante gravitacional universal — una cifra tan central que determina la fuerza de la gravedad en todo el cosmos. Dentro de ese sobre estaba la cifra que desbloquearía los resultados de sus largos años de trabajo.

Una de las fuerzas más familiares de la vida cotidiana es la gravedad. Sostiene a las personas en la Tierra, guía a los planetas alrededor del Sol y reúne las estrellas en galaxias. Los científicos aún no han determinado su fuerza fundamental con la precisión con la que lo han logrado para otras fuerzas básicas de la naturaleza. Esa fuerza está representada por la G mayúscula. Los científicos han estado intentando medirla durante más de 225 años, aproximadamente un siglo después de que Isaac Newton introdujera su ley de gravitación universal. A pesar de generaciones de experimentos cada vez más sofisticados, la constante gravitacional sigue siendo menos precisamente conocida que las constantes comparables asociadas con el electromagnetismo y las fuerzas nuclear fuerte y débil.

El Problema Débil de la Gravedad

La fuerza de la gravedad es notablemente débil. Un imán no más grande que un alfiler puede levantar un clip de papel contra la atracción gravitacional ejercida por toda la Tierra, ya que la fuerza electromagnética supera fácilmente su fuerza. Dentro del laboratorio, el problema es aún más grave: los investigadores no pueden mover planetas para estudiar la gravedad, por lo que en cambio miden la atracción entre objetos mucho más pequeños que pueden ser pesados y precisamente posicionados.

Los investigadores están intentando detectar fuerzas gravitacionales que son increíblemente débiles, y las masas experimentales que utilizan son aproximadamente 500 billones de trillones de veces menos masivas que la Tierra.

Mediciones Que Se Niegan a Coincidir

Las herramientas de medición actuales son muy sensibles, pero las mediciones repetidas de la constante gravitacional (big G) todavía arrojan resultados ligeramente diferentes. Estas diferencias son pequeñas, aproximadamente una parte en 10,000, pero son mayores de lo que los investigadores normalmente esperarían del error experimental ordinario. Una explicación plausible es que se ha pasado por alto una sutil falla experimental. Pero también existe una posibilidad mucho más cautivadora: los científicos podrían estar pasando por alto algo sobre la propia naturaleza de la gravedad.

Datos a Ciegas y un Sobre Sellado

Schlamminger y sus colegas pretendían resolver el desacuerdo sobre big G replicando un experimento de precisión llevado a cabo por la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) en Sèvres, Francia, en 2007. Querían demostrar que un equipo independiente en el campus de NIST en Gaithersburg, Maryland, también podía producir la misma medición utilizando esencialmente el mismo enfoque.

Schlamminger, sin embargo, estaba preocupado por una fuente diferente de error: él mismo. Los investigadores pueden subconscientemente permitir que sus expectativas moldeen la forma en que leen o trabajan con las mediciones.

Pidió a su colega Patrick Abbott que desordenara parte del experimento extrayendo un número secreto del peso de algunas de las masas utilizadas. Abbott quitó el número de los pesos cuidadosamente medidos, de modo que Schlamminger fue incapaz de reconocer el verdadero valor de big G que su equipo había producido. Debido a que Abbott fue el único que conocía el número, podía analizar el experimento sin conocer el resultado correcto. La corrección necesaria para recuperar la respuesta real estaba sellada dentro de un sobre.

El Momento de la Verdad

Antes de abrir el sobre en 2022, Schlamminger casi lo hace. Sin embargo, se detuvo en el último momento, cuando se dio cuenta de que el equipo no había considerado completamente un sutil efecto que involucraba la presión del aire. Esa realización, combinada con el hecho de que incluso las pequeñas perturbaciones pueden importar en un experimento tan sensible, lo persuadió de posponer la revelación y volver al análisis.

El día finalmente había llegado, resultado de más de dos años de trabajo. A las 3 p.m. del 11 de julio de 2024, Schlamminger debía presentar los hallazgos en la Conferencia Anual sobre Mediciones Electromagnéticas de Precisión en Aurora, Colorado. Sus nervios estaban tan altos que saltó las sesiones de la mañana por completo, en cambio repasando en su mente cómo las fluctuaciones de temperatura y presión podrían haber afectado la medición.

«Realmente había puesto todas las i’s y tachado todas las t’s del experimento», dijo.

Schlamminger finalmente reveló el número oculto durante su presentación de la tarde, y sintió una sensación de alivio instantáneo.

El resultado previsto del experimento dependía de que la corrección secreta de Abbott fuera sustancial y negativa, y así fue.

1. La mañana trajo una señal que en ese momento parecía favorable.
2. Solo más tarde Schlamminger llegó a ver que había un inconveniente asociado a ella.

Lo que esto significa

Existe una pequeña diferencia, pero para la constante más importante de la naturaleza, es suficiente para que los científicos cuestionen si errores enterrados en el experimento o algo más extraño aún son responsables. La corrección grande y negativa se suma a un rompecabezas que ha desconcertado a la física durante 225 años en lugar de solucionarlo.

Datos clave

• Discrepancia en la medición: aproximadamente una parte en 10,000
• Duración del experimento: 10 años
• Corrección sellada en sobre revelada a las 3 p.m. del 11 de julio de 2024
• Réplica del experimento: medición del BIPM de Sèvres, Francia, en 2007.
• Lugar de presentación: Conferencia sobre Medidas Electromagnéticas de Precisión, Aurora, Colorado.
• Objetivo de la medición: constante gravitacional universal (G grande).

Los científicos todavía están debatiendo incluso los principios más básicos de la naturaleza. Un físico dedicó diez años de trabajo a obtener un número, colocó esa corrección dentro de un sobre sellado para eliminar sesgos, y luego omitió las sesiones de la mañana para mantener la tensión antes de finalmente abrirlo. El sobre reveló que el experimento había tenido éxito, pero también planteó una pregunta que requerirá experimentos adicionales para resolver.

Material de origen: “Científicos abrieron un sobre sellado después de 10 años. La gravedad aún no tenía sentido”, ScienceDaily.