Είναι η βαρύτητα μια κβαντική δύναμη; Οι επιστήμονες του εργαστηρίου Berkeley προσπαθούν να το ανακαλύψουν.

Απεικόνιση καλλιτέχνη ενός ατομικού παρεμβολόμετρου που χρησιμοποιήθηκε σε ένα προτεινόμενο πείραμα κβαντικής βαρύτητας. (Πίστωση: Simka Puma/UC Berkeley)

Απόσπασμα από Δελτίο Τύπου NISTΤο

Η γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, που περιγράφει τη βαρύτητα ως καμπυλότητα του χωροχρόνου και εξηγεί πολλά από τα φαινόμενα της βαρύτητας.

Αλλά αυτή η θεωρία διαλύεται μέσα στον μικρότερο όγκο – το κέντρο μιας μαύρης τρύπας ή το σύμπαν κατά την εκρηκτική γέννησή του, όταν ήταν μικρότερη από τη διάμετρο ενός ατόμου. Εδώ πρέπει να κυριαρχήσει η κβαντομηχανική – αλλά τις τελευταίες οκτώ δεκαετίες, εμπειρογνώμονες, αλλά ακόμη και ειδικοί, συμπεριλαμβανομένου του Αϊνστάιν, κατάφεραν να ενοποιήσουν την κβαντική θεωρία με τη βαρύτητα.

Τώρα, οι ερευνητές στο Berkeley Lab και το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) πρότειναν ένα πείραμα που θα μπορούσε να επιλύσει ένα τρέχον ερώτημα: Είναι η βαρύτητα πραγματικά μια κβαντική δύναμη; Πρόσφατα περιέγραψαν τη δουλειά τους στο περιοδικό Φυσική αναθεώρηση Χ κβαντικόΤο

Το πείραμα χρησιμοποιεί δύο από τις πιο παράξενες ιδιότητες της κβαντικής θεωρίας: την αρχή της υπέρθεσης, η οποία δηλώνει ότι ένα αδιατάρακτο ατομικό σωματίδιο μπορεί να περιγραφεί ως κύμα, με κάποιες δυνατότητες σε δύο μέρη ταυτόχρονα. και διαπλοκή, ένα φαινόμενο στο οποίο δύο σωματίδια μπορούν να συσχετιστούν τόσο στενά ώστε να λειτουργήσουν ως μια ενιαία οντότητα.

Αυτό το πείραμα προτάθηκε από τον Daniel Carney, φυσικό στο Τμήμα Φυσικής του Berkeley Lab. Holger Muller, επίκουρος καθηγητής φυσικής στο UC Berkeley και επιστήμονας στο Τμήμα Μοριακής Βιοφυσικής και Ολοκληρωμένης Βιοαπεικόνισης του εργαστηρίου Berkeley. και Jake Taylor του NIST Joint Quantum Institute. Το σχέδιο χρησιμοποιεί ένα κρύο νέφος ατόμων, παγιδευμένο μέσα σε ένα ατομικό παρεμβολόμετρο, για να ελέγξει εάν δύο τεράστια αντικείμενα μπορούν πράγματι να μπλεχτούν από τη βαρύτητα.

READ  Γεια σας με το αστέρι με θέαμα στη νέα κοινή χρήση εικόνων Hubble της NASA

Αν και το τέλειο πείραμα μπορεί να πάρει μια δεκαετία ή περισσότερο για να δημιουργηθεί, ένα πρωτότυπο μπορεί να δημιουργηθεί σε λίγα μόνο χρόνια.

“Η προσπάθεια συνδυασμού της κβαντικής μηχανικής και της γενικής σχετικότητας σε ένα πλαίσιο δημιουργεί πολλά βαθιά προβλήματα”, δήλωσε ο Carney. “Το πείραμά μας θα επιχειρήσει να απαντήσει στην απλούστερη δυνατή ερώτηση: Το ίδιο το βαρυτικό πεδίο υπακούει καθόλου στους νόμους της κβαντομηχανικής;”

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *