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La gravedad cuántica sigue siendo una de las incógnitas más grandes de la física moderna. Mientras la relatividad general describe la gravedad a escalas macroscópicas, la mecánica cuántica rige el comportamiento de partículas subatómicas. Sin embargo, ambas teorías son incompatibles entre sí, lo que ha impulsado la búsqueda de una teoría unificada. En este contexto, los neutrinos podrían desempeñar un papel clave.
Los neutrinos son partículas elementales extremadamente escurridizas que atraviesan la materia sin apenas interactuar. Esto hace que sean difíciles de detectar, pero en raras ocasiones pueden chocar con moléculas de agua, generando un destello de radiación de Čerenkov. Esta luz azulada puede ser captada por telescopios submarinos como el KM3NeT, una instalación científica sumergida en el Mediterráneo a 2450 metros de profundidad.
Uno de los fenómenos más fascinantes de los neutrinos es su capacidad de oscilar entre diferentes estados de masa mientras viajan por el espacio. Este proceso ocurre gracias a la coherencia cuántica, pero si la gravedad cuántica tuviera un efecto sobre estas partículas, podría interrumpir o atenuar sus oscilaciones en un fenómeno conocido como decoherencia.
"Algunas teorías predicen que los neutrinos pueden interactuar con su entorno, lo que provocaría una pérdida de coherencia en sus oscilaciones", explica Nadja Lessing, física del Instituto de Física Corpuscular de la Universidad de Valencia y autora del estudio publicado en JCAP. "Si esto ocurriera, podríamos detectarlo observando alteraciones en los patrones de oscilación de los neutrinos."
El equipo utilizó el detector KM3NeT/ORCA para analizar el comportamiento de los neutrinos en busca de signos de decoherencia. Sin embargo, los resultados no mostraron evidencia de este fenómeno. "Nuestros datos sugieren que, si la gravedad cuántica afecta a los neutrinos, su impacto es menor de lo que podemos detectar con la tecnología actual", afirma Lessing.
A pesar de ello, el estudio ha permitido establecer límites más estrictos a la posible influencia de la gravedad cuántica en los neutrinos. "Cada nuevo dato nos acerca un paso más a comprender cómo funciona realmente el universo", señala la investigadora. "No encontrar decoherencia también es un resultado importante, ya que nos ayuda a refinar las predicciones y descartar ciertas teorías."
La búsqueda de evidencia directa de la gravedad cuántica continúa siendo un desafío, pero los neutrinos siguen atrayendo el interés de la comunidad científica. "Si logramos detectar decoherencia en el futuro, podríamos estar ante una de las mayores revoluciones en la física moderna", concluye Lessing. "Los experimentos con neutrinos pueden ofrecernos pistas cruciales sobre la naturaleza fundamental del espacio-tiempo."
