Se ha propuesto la gravedad como una de las razones por las que las superposiciones cuánticas se vuelven difíciles de observar en objetos cotidianos
Un nuevo experimento pone en tela de juicio un modelo de larga data sobre este proceso
El gato de Schrödinger ilustra la paradoja cuántica de un objeto que existe en dos estados simultáneamente. Un nuevo estudio analiza si la gravedad podría explicar por qué este comportamiento cuántico desaparece en el mundo cotidiano. Crédito: FQxI/Gabriel Fitzpatrick (2026)
Scitechdaily.com
Por el Instituto de Preguntas Fundamentales, FQXi/19 de octubre de 2026
Un detector enterrado en las profundidades de una montaña italiana ha puesto en entredicho una teoría de décadas de antigüedad sobre por qué el comportamiento cuántico desaparece del mundo que experimentamos. Tras 62 días de mediciones, los investigadores no encontraron rastro alguno de la débil radiación predicha por un modelo en el que la gravedad perturba los estados cuánticos. Este resultado descarta esta explicación en particular, aunque deja abierta la posibilidad de que la gravedad contribuya a la decoherencia cuántica.
La decoherencia ayuda a explicar por qué las partículas pueden exhibir un comportamiento cuántico inusual, como existir en superposiciones de diferentes estados, mientras que los objetos cotidianos parecen seguir las leyes de la física clásica. «Una de las preguntas más profundas de la física moderna es por qué el extraño comportamiento cuántico que rige a los átomos y las partículas elementales parece desaparecer en el mundo macroscópico que experimentamos a diario», afirma Catalina Curceanu, directora de investigación y portavoz de la Colaboración VIP en el Laboratorio Nacional de Frascati del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN-LNF) de Italia.
¿Podrían las fluctuaciones en el espacio-tiempo alterar el comportamiento cuántico?
En la década de 1960, el físico húngaro Frigyes Károlyházy propuso que el espacio-tiempo experimenta fluctuaciones constantes y extremadamente pequeñas. Según su modelo, estas perturbaciones destruyen gradualmente las superposiciones cuánticas, impidiendo que los objetos de gran tamaño presenten efectos como los ilustrados en el famoso experimento mental de Schrödinger sobre un gato que está vivo y muerto a la vez.
La propuesta vincula la mecánica cuántica con la teoría general de la relatividad de Einstein, que describe la gravedad como la curvatura del espacio-tiempo. Si bien la idea original de Károlyházy data de hace décadas, ha seguido despertando interés. El investigador del FQxI, Angelo Bassi, y sus colegas reformularon recientemente el modelo , lo que permite examinar experimentalmente sus predicciones.
Las fluctuaciones hipotéticas no pueden medirse directamente, pero deberían tener una consecuencia detectable. Provocarían pequeñas aceleraciones aleatorias en partículas con carga eléctrica, generando una radiación electromagnética extremadamente débil. Detectar dicha radiación, o comprobar su ausencia, permite poner a prueba la teoría.
Buscando una señal débil en las profundidades de la tierra.
El experimento financiado por FQxI tuvo lugar en el Laboratorio Nacional de Gran Sasso del INFN (INFN-LNGS), el laboratorio subterráneo más grande del mundo dedicado a la investigación en física fundamental. Ubicado bajo 1,4 kilómetros (0,87 millas) de roca, el centro está protegido de gran parte de la radiación cósmica que, de otro modo, podría anular una señal tan débil.
“El blindaje natural que proporciona la roca crea uno de los entornos más silenciosos de la Tierra para detectar fenómenos físicos extremadamente raros”, afirma Curceanu.
Los investigadores utilizaron un cristal de germanio de alta pureza, aproximadamente del tamaño de una taza de café, encerrado entre capas de cobre y plomo. Tras recopilar mediciones durante 62 días, compensaron la radiación de fondo esperada y buscaron en los datos restantes la señal predicha por el modelo de Károlyházy. No encontraron ninguna señal coincidente. Los hallazgos se publicaron en la revista New Journal of Physics .
Qué significa la ausencia de radiación para la gravedad
«Esta ausencia de señal constituye en sí misma un importante hallazgo científico», afirma Curceanu. Las mediciones descartan la versión probada del modelo de Károlyházy, lo que impone nuevas limitaciones a las explicaciones que atribuyen la decoherencia cuántica a fluctuaciones en el espacio-tiempo.
Los hallazgos no demuestran que la gravedad no tenga ningún papel en la decoherencia. Otros mecanismos gravitacionales siguen siendo posibles, y la relación más amplia entre la mecánica cuántica y la relatividad general permanece sin resolver. «Al descartar uno de los modelos de decoherencia inducida por la gravedad más antiguos y naturales, este trabajo reduce la búsqueda de la teoría que describe la interacción entre la gravedad y la mecánica cuántica, acercándonos un paso más a la comprensión de uno de los misterios más profundos de la física fundamental», afirma Curceanu.
Poniendo la gravedad cuántica al alcance experimental
La propuesta de Károlyházy se basa en la idea de que la naturaleza impone un límite fundamental a la precisión con la que se pueden medir distancias y posiciones. Conceptos similares aparecen en los esfuerzos modernos por conciliar la gravedad con la mecánica cuántica, incluyendo la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles. En estos enfoques, la imagen familiar de un espaciotiempo perfectamente medible puede dejar de ser válida a escalas extremadamente pequeñas.
«Cada enfoque de la gravedad cuántica termina prediciendo la existencia de una longitud mínima relacionada con la incertidumbre en la medición del espaciotiempo», afirma Kristian Piscicchia, físico cuántico del Centro de Investigación Enrico Fermi/INFN/VIP en Italia y responsable experimental del estudio. Las nuevas mediciones no determinan si existe dicha longitud mínima, pero sí limitan una de las consecuencias físicas propuestas para la incertidumbre del espaciotiempo.
«Los experimentos de precisión están alcanzando un nivel de sensibilidad que permite poner a prueba ideas que, hasta hace poco, pertenecían casi exclusivamente al ámbito de la especulación teórica», afirma Curceanu. «A medida que mejora la sensibilidad, la frontera entre la teoría y la medición se difumina, abriendo nuevas posibilidades para descubrir los principios fundamentales que rigen nuestro universo».
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Referencia:
“Exclusión experimental de un modelo de decoherencia inducida por gravedad de Károlyházy generalizado” por Nicola Bortolotti, Kristian Piscicchia, Alessio Porcelli, Matthias Laubenstein, Simone Manti, Antonino Marcianò, Federico Nola y Catalina Curceanu, 19 de junio de 2026, New Journal of Physics .
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Fuente:
https://scitechdaily.com/what-kills-schrodingers-cat-scientists-just-ruled-out-a-60-year-old-theory/
