El espacio y el tiempo están íntimamente conectados y su estructura es fija. Este conocimiento ha servido como punto de partida a estos científicos para diseñar un experimento que les permita entender mejor la interacción entre la materia y el continuo espacio-tiempo, y también para poner a prueba las predicciones de la teoría cuántica de campos.
Los modelos cosmológicos con los que trabajan los físicos actualmente se preguntan acerca de la forma en que el espacio se ha expandido y ha modificado su curvatura. Y, precisamente, el experimento de estos investigadores puede ayudarnos a entender mejor cómo ha sido la evolución de un espacio-tiempo que en una fase muy temprana pudo ser curvo.
¿Cómo han simulado en un laboratorio varios universos curvos con el propósito de coquetear con otros tantos escenarios cosmológicos diferentes? Para curvar el continuo espacio-tiempo de una forma fácilmente perceptible necesitamos masas enormes, como la de una estrella, o bien energías casi inconcebibles. Y es evidente que estos físicos no tienen ni masas enormes ni energías descomunales.
Lo que sí tienen es un simulador cuántico de campos que han puesto a punto enfriando una nube de átomos de potasio hasta reducir su temperatura a solo unos pocos nanokelvins por encima del cero absoluto. Esta estrategia les ha permitido obtener un condensado de Bose-Einstein, que, sin entrar en los detalles más complicados, es un estado de la materia especial cuyas propiedades delatan con claridad incluso las más leves perturbaciones de energía a las que se ven sometidos los átomos de la nube.
En este experimento la forma de la nube de átomos de potasio determina las dimensiones y las propiedades de un continuo espacio-tiempo en particular a través del que se propagan las perturbaciones de energía de los átomos bajo la forma de ondas. Además, estos investigadores han logrado actuar sobre las interacciones entre los átomos ajustando con precisión la intensidad del campo magnético que los confina, por lo que, de alguna forma, han conseguido poner a punto un escenario de test muy dúctil.
