Gli atomi cadono sotto l'azione della gravità, ma la loro onda quantistica accumula una fase che non può essere prevista senza unire le due grandi teorie. Un gruppo internazionale di fisici ha misurato direttamente per la prima volta questa fase in un esperimento su un chip atomico.
L'esperimento è stato condotto nel laboratorio dell'Università Ben-Gurion del Negev (Israele) con la partecipazione di scienziati di Oxford, Ulm e altri centri. Il team includeva il premio Nobel Roger Penrose. I ricercatori hanno utilizzato atomi di rubidio raffreddati quasi allo zero assoluto e li hanno manipolati su un chip atomico speciale con impulsi a microonde e campi magnetici. Hanno creato un interferometro quantistico di Galileo: hanno diviso la funzione d'onda dell'atomo in due parti, una tenuta ferma, l'altra lasciata cadere liberamente, poi hanno ricombinato i percorsi e registrato l'interferenza.
Il risultato ha coinciso con la previsione che segue dal principio di equivalenza di Einstein applicato all'onda quantistica. La fase accumulata dalla parte in caduta corrispondeva esattamente al valore atteso. Questa è la prima misura diretta della fase quantistica della caduta libera.
Immaginate due barche identiche partite simultaneamente dallo stesso punto: una resta ferma, l'altra naviga con la corrente. Quando si incontrano di nuovo, la differenza nel percorso è visibile dallo spostamento delle onde sull'acqua. Qui il ruolo della corrente è giocato dalla gravità, e quello delle onde dalla fase quantistica dell'atomo.
L'esperimento non unifica la meccanica quantistica e la gravità, né dimostra che la gravità stessa è quantistica. Mostra che il principio di equivalenza rimane valido nel regime quantistico. Il lavoro è stato pubblicato il 2 settembre 2026 sulla rivista Science Advances.
Ora i fisici hanno un nuovo strumento per testare i limiti di applicabilità della teoria quantistica nei campi gravitazionali e per futuri esperimenti con oggetti più massicci.
