A mecânica quântica e a teoria geral da relatividade formam a base da compreensão atual da física - embora as duas teorias não pareçam funcionar juntas. Os fenômenos físicos dependem da relação de movimento entre o observado e o observador. Certas regras são verdadeiras em todos os tipos de objetos observados e aqueles que observam, mas essas regras tendem a quebrar no nível quântico, onde as partículas subatômicas se comportam de maneiras estranhas.

Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu uma estrutura unificada que explicaria esta aparente quebra entre a física clássica e quântica, e eles o testaram usando um satélite quântico chamado Micius. Eles publicaram seus resultados descartando uma versão de sua teoria em 19 de setembro em Ciência .

Micius faz parte de um projeto de pesquisa chinês chamado Quantum Experiments at Space Scale (QUESS), em que os pesquisadores podem examinar a relação com a física quântica e clássica usando experimentos de luz. Neste estudo, os pesquisadores usaram o satélite para produzir e medir duas partículas emaranhadas.

"Graças às tecnologias avançadas disponibilizadas pela Micius, pela primeira vez na história humana, conseguimos realizar um experimento óptico quântico significativo testando a física fundamental entre a teoria quântica e a gravidade, "disse Jian-Wei Pan, autor do artigo e diretor do centro CAS de Excelência em Informação Quântica e Física Quântica da Universidade de Ciência e Tecnologia da China

A teoria que Pan e a equipe testaram era que as partículas se decorrelariam umas das outras à medida que passassem por regiões gravitacionais separadas da Terra. As diferentes influências gravitacionais forçariam uma interação quântica que se comportaria como o relativismo clássico faria - a partícula com menos gravidade se moveria com menos restrição do que aquela com gravidade mais forte.

De acordo com Pan, este "formalismo de evento" tenta apresentar uma descrição coerente dos campos quânticos como eles existem no espaço-tempo exótico, que contém curvas parecidas com o tempo fechadas, e espaço-tempo comum, que se comporta sob a relatividade geral. O formalismo de eventos padronizou o comportamento na física quântica e clássica.

"Se observássemos o desvio, significaria que o formalismo do evento está correto, e devemos revisar substancialmente nosso entendimento da interação entre a teoria quântica e a teoria da gravidade, "Pan disse." No entanto, em nosso experimento, descartamos a versão forte do formalismo de evento, mas existem outras versões para testar. "

Os pesquisadores não viram as partículas se desviarem das interações esperadas previstas pela compreensão quântica da gravidade, mas planejam testar uma versão de sua teoria que permita um pouco mais de flexibilidade.

"Descartamos a versão forte do formalismo de evento, mas um modelo modificado permanece uma questão em aberto, "Pan disse.

Para testar esta versão, Pan e a equipe irão lançar um novo satélite que orbitará de 20 a 60 vezes mais alto do que Micius para testar um campo mais amplo de força gravitacional.