Equipo de físicos de Stanford ponen a prueba teoría de Einstein

No todos los físicos se ponen un casco cuando van a trabajar.

Pero cuando el profesor de física de la Universidad de Stanford, Mark Kasevich y dos de sus estudiantes de graduado, Jason Hogan y David Johnson, descienden al pozo de 6,5 metros que contiene su experimento, toman las precauciones necesarias.

Ubicado en los sótanos del edificio Varian de física, el pozo de 2,43 metros de diámetro es el lugar en el que el equipo lleva a cabo en la actualidad la comprobación del principio de equivalencia de Albert Einstein, o la idea de que los objetos de diferente masa siguen cayendo a la misma velocidad por acción de la gravedad.

Este principio, sobre el que la comunidad de físicos ha reabierto la discusión de forma vacilante, es parte clave de la teoría general de la relatividad de Einstein, comenta Kasevich.

En esencia, el proyecto servirá para «verificar nuevamente» un aspecto fundamental de la más famosa de las teorías de Einstein.

De modo que hace cuatro años y medio, el equipo comenzó a construir el equipamiento que necesitaban para lanzar átomos de rubidio y luego medir la velocidad de su caída libre. Mientras Kasevich supervisa otras incursiones en investigación, Hogan y Johnson se dedican exclusivamente al proyecto.

Durante la etapa inicial de construcción, los dos estudiantes de graduado pasaban a menudo el día entero en el pozo, empalmando cables, añadiendo sensores y ensamblando pequeños componentes.

«Intentamos evitar que se nos cayeran las cosas», comenta Hogan.

El duo diseñó un cilindro compuesto principalmente por nickel que recorre la longitud del pozo, y que contiene en su interior un tubo de vacío de 10 centímetros de diámetro. Los átomos se lanzaran desde la base del cilindro (o «fuente atómica» tal y como la llama Johnson) y luego se inspeccionará su caída, mientras los físicos miden los ritmos de aceleración con una precisión de 15 decimales.

Hogan comenta que espera empezar a lanzar átomos en los próximos meses, una vez que Johnson y él finalicen la construcción de la «fuente atómica», el aparato que enfría los átomos a una temperatura de la millonésima parte de un Kelvin para de este modo ralentizarlos. A temperatura ambiente, los átomos se mueven demasiado rápido como para poder ser medidos, añade Hogan.

«A esta velocidad, los átomos se mueven tan despacio, que actúan como puñado de arena», comenta Kasevich.

Estos días, los científicos pasan más tiempo refinando la fuente de átomos que trabajando en el pozo, cuya historia continúa siendo un misterio.

Según la tradición popular, el pozo se construyó en la década de 1960 para investigar la gravedad espacial, comenta Kasevich. Hogan dice haber escuchado rumores sobre que se usó para investigar los campos magnéticos de los latidos cardíacos emitidos por los perros.

«Bueno, en la actualidad nosotros somos los que usamos el pozo», concluye Kasevich.

Una vez que se inicie el lanzamiento de átomos, Kasevich cree que se podrá utilizar para expandir y comprobar otras clases de materiales, permitiendo que nuevos grupos de alumnos continúen trabajando en el experimento durante lo que podría ser una década.

El objetivo final de Kasevich es realizar el experimento con 20 posiciones decimales, pero según afirma les llevará un tiempo alcanzar esa exactitud.

«En el camino existen un montón de obstáculos que podrían hacernos ‘caer en el pozo'», comentó.

«Ha sido un juego de palabras inintencionado», comentó Hogan.

Traducido de Hard hat required: physicists at work (Autora: Kristina Peterson)