El efecto de Aharonov-Bohm

El célebre experimento de Aharonov-Bohm demostró que el potencial electromagnético, no sólo los campos, puede tener efectos medibles sobre las partículas cuánticas.
Ahora Michael Hohensee, de la Universidad de California, Berkeley, y sus colegas, han ideado el equivalente gravitatorio de este experimento. Su propuesta de medición se describe en la revista Physical Review Letters, demostraría que las partículas no necesitan experimentar ninguna fuerza de la gravedad a fin de experimentar efectos medibles en el potencial gravitatorio, mostrando que el potencial es la cantidad fundamental verdadera, no la fuerza. Aunque este principio no es una sorpresa, aún no ha sido demostrado experimentalmente porque los efectos gravitacionales son muy débiles.

Para imagnarlo, el equipo utiliza una red óptica -un potencial periódico creado por la resistencia a la propagación de los haces de los láseres-, para mover átomos ultra-fríos de ida y vuelta a lo largo de una línea. Se colocan dos masas "fuente", con agujeros perforados en sus centros, que a lo largo de la red óptica crearía tres localizaciones donde, en ausencia de cualquier masa adicional, los átomos sentirían fuerza de gravedad cero, justo cerca del centro de cada masa y a mitad del camino entre ellos.

Un átomo se puede dividir en dos ondas de la materia, una se movería dentro de la masa fuente, y la otra a mitad de camino entre las dos masas fuente. Pasado un segundo, las dos ondas de la materia se volverían a unir, y su patrón de interferencia mostraría una diferencia de fase que sólo podría ser el potencial gravitacional. Además del efecto Aharonov-Bohm, el resultado también constituiría la primera demostración de una fuerza gravitacional libre de corrimiento al rojo, donde las ambas ondas de materia atómica sirven como relojes experimentando diferentes potenciales gravitacionales.

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