Výskumníci vyvinuli metódu na meranie gravitácie na mikroskopickej úrovni, čo znamená významný pokrok v chápaní kvantovej gravitácie. Poďakovanie: SciTechDaily.com
Fyzici úspešne merajú gravitáciu v kvantovom svete, detegujú slabý gravitačný ťah na drobnú časticu pomocou novej techniky, ktorá využíva levitujúce magnety, čím sa vedci dostali bližšie k vyriešeniu záhad vesmíru.
Vedci sú o krok bližšie k odhaleniu záhadných síl vesmíru po tom, čo vypracovali spôsob merania gravitácie na mikroskopickej úrovni.
Odborníci nikdy úplne nepochopili, ako funguje sila objavená Isaacom Newtonom v malom kvantovom svete.
Dokonca aj Einsteina zaujala kvantová gravitácia a vo svojej teórii všeobecnej relativity uviedol, že neexistuje žiadny realistický experiment, ktorý by dokázal ukázať kvantovú verziu gravitácie.
Prelom v kvantovej gravitácii
Fyzici z University of Southampton v spolupráci s vedcami v Európe však teraz pomocou novej techniky úspešne odhalili slabý gravitačný ťah na drobnú časticu.
Tvrdia, že by to mohlo pripraviť cestu k nájdeniu nepolapiteľnej teórie kvantovej gravitácie.
experiment, publikovaný v vedecký pokrok Časopis používa levitujúce magnety na detekciu gravitácie na mikroskopických časticiach – dostatočne malých na hranicu kvantového poľa.
Umelcov dojem kvantového experimentu. Poďakovanie: University of Southampton
Vedúci výskum gravitácie
Vedúci autor Tim Fuchs z University of Southampton uviedol, že výsledky by mohli pomôcť odborníkom nájsť chýbajúci kúsok skladačky v našom obraze reality.
Dodal: „Už storočie sa vedci snažia pochopiť, ako gravitácia a kvantová mechanika spolupracujú.
„Teraz, keď sme úspešne zmerali gravitačné signály pri najmenšej hmotnosti, aká bola kedy zaznamenaná, znamená to, že sme o krok bližšie k tomu, aby sme konečne pochopili, ako to všetko spolu funguje.
„Odtiaľ začneme zmenšovať zdroj pomocou tejto technológie, až kým nedosiahneme kvantový svet na oboch stranách.
„Pochopením kvantovej gravitácie môžeme vyriešiť niektoré záhady nášho vesmíru – napríklad ako to začalo, čo sa deje vo vnútri čiernych dier alebo zjednotiť všetky sily do jednej veľkej teórie.“
Zákony kvantových polí veda stále úplne nepochopila – predpokladá sa však, že častice a sily v mikroskopickom meradle interagujú inak ako v prípade pravidelne tvarovaných objektov.
Akademici zo Southamptonu s financovaním z grantu EU Horizon Europe EIC Pathfinder (QCOM) uskutočnili experiment s vedcami z Leidenskej univerzity v Holandsku a Inštitútu fotoniky a nanotechnológií v Taliansku.
Ich štúdia využívala sofistikované usporiadanie pozostávajúce z magnetických polí, citlivých detektorov a supravodivých zariadení, známych ako pasce, s pokročilou izoláciou vibrácií.
Nameral slabý ťah iba 30aN, fúkaním malej častice s veľkosťou 0,43 mg na teplotu len o stotinu stupňa nižšiu. absolútna nula – približne mínus 273 stupňov Celzia,
Rozšírenie obzorov kvantového výskumu
Výsledky otvárajú dvere budúcim experimentom medzi ešte menšími objektmi a silami, povedal Hendrik Ulbricht, profesor fyziky na University of Southampton.
Povedal: „Posúvame hranice vedy, čo môže viesť k novým objavom o gravitácii a kvantovom svete.
„Naša nová technika, ktorá využíva extrémne nízke teploty a nástroje na izoláciu vibrácií častíc, sa potenciálne ukáže ako cesta vpred na meranie kvantovej gravitácie.
„Odhalenie týchto tajomstiev nám pomôže odhaliť ďalšie tajomstvá o štruktúre vesmíru, od najmenších častíc až po najväčšie kozmické štruktúry.“
Referencia: Tim M. Fuchs, Dennis G. „Meranie gravitácie s miligramovými levitovanými hmotami“ od Uitenbroeka, Jamieho Pluga, Noda van Halterena, Jeana-Paula van Soesta, Andrey Winante, Hendrika Ulbrichta a Tjerka H. Oosterkampa, 23. februára 2024, vedecký pokrok,
DOI: 10.1126/sciadv.adk2949
