Físicos de Austria y Australia han descrito el principio de equivalencia de Einstein en el marco de la mecánica cuántica. Este descubrimiento, posiblemente, permitirá resolver las contradicciones que surgen al intentar crear una teoría unificada que describa interacciones gravitacionales y otros tipos de interacciones fundamentales. El artículo de los científicos se publicó en la revista Nature Physics.
De acuerdo con el principio de equivalencia, en un campo gravitacional uniforme (en la superficie de la Tierra) todos los cuerpos se mueven de la misma manera que si estuvieran en un sistema de coordenadas acelerado uniformemente en ausencia de gravitación (un ascensor que acelera en el espacio vacío). En otras palabras, las masas gravitacionales e inerciales son iguales. Este principio también explica por qué todos los cuerpos, independientemente de su masa, caen al suelo con la misma aceleración. Para mover cuerpos con una gran masa se requiere una fuerza significativa, pero la gravedad los atrae con más fuerza que los objetos ligeros.
El principio de equivalencia subyace en la teoría de la relatividad general de Einstein, pero es aplicable solo al macrocosmos. La mecánica cuántica, que explica las interacciones fundamentales en el microcosmos, y la teoría de la gravedad resultaron ser incompatibles, aunque cada una describe los fenómenos físicos con la mayor precisión posible en las escalas adecuadas. Esto se debe en parte al hecho de que no se sabía cómo se puede aplicar el principio de equivalencia a las partículas fundamentales, que, por ejemplo, pueden estar en superposición, simultáneamente en dos estados de energía mutuamente excluyentes.
En un nuevo trabajo, los científicos han demostrado que el principio de equivalencia se puede cumplir en el mundo cuántico. La nueva formulación permite una superposición de estados de energía y, dado que las energías se pueden expresar en términos de masa, una superposición de masas. Por tanto, los físicos han postulado una equivalencia entre la masa en reposo, la masa inercial y la masa gravitacional de la partícula. Sin embargo, los científicos señalan que se requerirá investigación experimental para probar el principio.
