Author: rb809rb

Un sobre cerrado durante casi una década guardaba la cifra que podía resolver una de las mayores anomalías de la física moderna. El físico Stephan Schlamminger, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EEUU (NIST), había dedicado años a medir la constante gravitacional universal G sin conocer el resultado real de su propio experimento. El trabajo, publicado finalmente en la revista científica Metrologia, pretendía aclarar por qué distintas mediciones de la gravedad siguen ofreciendo valores que no terminan de coincidir.

La estrategia tenía una razón concreta. Schlamminger temía que conocer de antemano el valor esperado pudiera influir, aunque fuese de manera inconsciente, en el análisis de los datos. Su compañero Patrick Abbott alteró deliberadamente algunas mediciones mediante una corrección numérica que solo él conocía y guardó la clave dentro de un sobre. Durante años, el equipo trabajó prácticamente a ciegas, mientras intentaba reproducir con la máxima precisión un experimento realizado anteriormente por el Buró Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en Sèvres, Francia.

El momento de abrirlo estuvo a punto de llegar en 2022, pero el investigador detectó un posible efecto relacionado con la presión del aire que todavía podía alterar el resultado. Decidió aplazar la revelación y revisar de nuevo el experimento. Dos años después, el 11 de julio de 2024, durante una conferencia sobre mediciones electromagnéticas de precisión celebrada en Aurora, Colorado, Schlamminger leyó finalmente el número oculto. “Realmente había puesto los puntos sobre las íes y cruzado todas las tes del experimento“, explicó.

La gravedad vuelve a desafiar las mediciones

La primera reacción fue de alivio porque la corrección secreta tenía aproximadamente el signo y la magnitud que esperaba. Eso sí, el optimismo duró poco. Al reconstruir los datos reales, el equipo comprobó que su medición no coincidía con el resultado obtenido en Francia. Tras otros dos años de análisis, los científicos establecieron un valor de 6,67387 × 10^-11 m³/kg/s² para la constante G, un resultado 0,0235% inferior al registrado por el experimento francés.

La diferencia es minúscula para cualquier situación cotidiana, pero resulta incómodamente grande para la física de precisión. La constante G determina la intensidad de la atracción gravitatoria entre dos masas y, pese a que los científicos llevan más de 225 años intentando medirla, continúa siendo una de las constantes fundamentales peor determinadas. Las mediciones modernas difieren aproximadamente en una parte entre 10.000, una dispersión superior a la que deberían producir los errores experimentales habituales.

Una dificultad esencial es la propia debilidad de la gravedad. Un pequeño imán puede levantar un clip y vencer así la atracción gravitatoria ejercida por toda la Tierra. En un laboratorio, el problema se multiplica porque los investigadores deben trabajar con masas manipulables, muchísimo menores que un planeta, y detectar fuerzas extremadamente pequeñas. El equipo del NIST utilizó una balanza de torsión, heredera conceptual del experimento realizado por Henry Cavendish en 1798, capaz de registrar movimientos diminutos provocados por la atracción entre varias masas.

Un misterio que el experimento no consigue cerrar

El dispositivo empleado combinaba ocho masas cilíndricas y una cinta de cobre-berilio con un grosor similar al de un cabello humano. Los investigadores midieron la torsión provocada por la gravedad y utilizaron también fuerzas electrostáticas para compensarla, obteniendo así una segunda forma de calcular G. Incluso repitieron las pruebas con masas de cobre y zafiro para comprobar si la composición del material podía estar alterando los resultados. Ambas configuraciones ofrecieron valores prácticamente idénticos, descartando esa posible explicación.

El experimento del NIST no demuestra que las leyes conocidas de la gravedad sean incorrectas. La explicación considerada más probable sigue siendo la existencia de algún efecto experimental todavía no identificado, pero la discrepancia permanece abierta después de una década de trabajo. “Cada medición es importante, porque la verdad importa”, afirmó Schlamminger. Tras años persiguiendo una cifra que continúa resistiéndose a los físicos, el investigador ha decidido dejar el desafío a otros: “Lo dejaré para que las generaciones más jóvenes de científicos trabajen en el problema“. Y añadió: “Debemos seguir adelante”.

Un sobre cerrado durante casi una década guardaba la cifra que podía resolver una de las mayores anomalías de la física moderna. El físico Stephan Schlamminger, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EEUU (NIST), había dedicado años a medir la constante gravitacional universal G sin conocer el resultado real de su propio experimento. El trabajo, publicado finalmente en la revista científica Metrologia, pretendía aclarar por qué distintas mediciones de la gravedad siguen ofreciendo valores que no terminan de coincidir.

La aparentemente uniforme llanura de Nullarbor, en el sur de Australia, esconde bajo su superficie una estructura geológica mucho más compleja de lo que su paisaje desértico permite intuir. Una investigación publicada en Communications Earth & Environment ha analizado unas largas depresiones que atraviesan este territorio y que durante años podían confundirse con antiguos canales excavados por el agua. Los científicos han comprobado que estas marcas superficiales están relacionadas con procesos que se desarrollaron a gran profundidad bajo una plataforma de roca caliza expuesta a la erosión durante más de 14 millones de años.

El equipo, liderado por Matej Lipar y con participación de investigadores de Curtin University, estudió cinco de estas estructuras mediante cartografía, registros de cuevas, análisis de sedimentos y técnicas geofísicas. Algunas depresiones recorren varios kilómetros y presentan entre 100 y 500 metros de anchura, aunque apenas alcanzan nueve metros de profundidad. Esa escasa diferencia de relieve explica por qué resultan difíciles de distinguir sobre una extensión prácticamente plana que supera los 200.000 kilómetros cuadrados.

“Desde la superficie, estas características pueden parecerse notablemente a valles poco profundos o canales de drenaje, pero nuestras pruebas muestran que tienen un origen muy diferente“, explicó Matej Lipar. Los modelos digitales del terreno, ampliados para resaltar variaciones mínimas de altura, permitieron observar con mayor claridad estas zanjas. A diferencia de un valle convencional, carecen de redes de corrientes conectadas y de otros indicios que demostrarían que grandes cantidades de agua circularon alguna vez por ellas.

Cuevas ocultas bajo el desierto

Las mediciones revelaron que las depresiones funcionan como la huella superficial de antiguos sistemas de cuevas formados cuando el agua subterránea disolvió lentamente la caliza de Nullarbor. Algunas cavidades se encuentran entre 50 y 150 metros bajo la superficie, con galerías que pueden prolongarse durante cientos de metros y alcanzar decenas de metros de anchura. Cuando el nivel freático descendió y las cuevas quedaron vacías, sus techos perdieron parte del soporte que proporcionaba el agua y comenzaron a deformarse y derrumbarse progresivamente.

Los científicos recurrieron a tomografía de resistividad eléctrica para estudiar el subsuelo y localizaron amplias zonas de baja resistividad bajo las zanjas, incluso más allá de los 30 a 70 metros de profundidad cubiertos directamente por las mediciones. Estas señales son compatibles con materiales fracturados y acumulaciones de sedimentos producidas por antiguos colapsos. Las observaciones sísmicas pasivas también detectaron roca menos consolidada bajo los ejes de las depresiones, reforzando la relación entre las formas visibles y las cavidades enterradas.

Una de las pruebas más claras apareció en Clay Dam Cave, dentro de la zanja de Koonalda, donde una dolina de colapso permite observar directamente unos 20 metros de estratos deformados y sedimentos. Los investigadores encontraron estructuras equivalentes en acantilados costeros próximos, con zonas de más de 100 metros de anchura que contienen capas hundidas, arcos y cuevas. “Con el tiempo, los techos de las cuevas colapsaron progresivamente, provocando el hundimiento del material situado encima y creando finalmente depresiones poco profundas en la superficie“, señaló Lipar.

Una pista para buscar cuevas en Marte

El descubrimiento ofrece también un método para localizar cuevas ocultas en otros paisajes áridos e incluso interpretar estructuras semejantes fuera de la Tierra. Según Milo Barham, de Curtin University, la estabilidad y sequedad de Nullarbor permiten distinguir señales geológicas que en otras regiones quedarían ocultas. “Esto nos proporciona un conjunto útil de indicadores para identificar sistemas de cuevas ocultos en otros lugares, incluso en otros planetas como Marte“, afirmó. Estas cavidades pueden conservar restos de antiguos ambientes terrestres y, fuera de nuestro planeta, constituir espacios protegidos con interés para la búsqueda de indicios de vida y para futuras misiones humanas.

La aparentemente uniforme llanura de Nullarbor, en el sur de Australia, esconde bajo su superficie una estructura geológica mucho más compleja de lo que su paisaje desértico permite intuir. Una investigación publicada en Communications Earth & Environment ha analizado unas largas depresiones que atraviesan este territorio y que durante años podían confundirse con antiguos canales excavados por el agua. Los científicos han comprobado que estas marcas superficiales están relacionadas con procesos que se desarrollaron a gran profundidad bajo una plataforma de roca caliza expuesta a la erosión durante más de 14 millones de años.