Новий експеримент може нарешті показати справжню природу сили тяжіння
Об'єднання теорій
Квантові фізики довгий час працювали в своїх спробах опустити гравітацію (першу космологічні силу, коли-небудь відкриту) в квантову фізику. Нещодавно група дослідників запропонувала новий експеримент, який міг би перевизначити природу гравітації і перетворити наше розуміння фундаментальних сил Всесвіту.
Квантова механіка - це теорія, що стосується всіх основних частинок і сил, які вони зазнають, за винятком гравітаційного тяжіння. Щоб зрозуміти, що відбувається всередині чорної діри або що сталося під час Великого вибуху, необхідно об'єднати теорії гравітації і квантової механіки. Проблема в тому, що всякий раз, коли цей союз намагається, обидві теорії розвалюються.
Якщо гравітація виявляється квантовомеханічною силою в приховуванні, то пов'язане з нами явище в фотонах може також ставитися до падаючих масам. Іншими словами, якщо два об'єкти (ідентичні у всіх відносинах крім горизонтального положення) були у вільному падінні, то вимір властивостей одного об'єкта могло миттєво вплинути на інше. Сугата Бозе з Університетського коледжу Лондона і його колеги виклали експеримент, щоб перевірити цю саму гіпотезу.
Флексингова фізика
Розглянемо нейтрально заряджену частинку масою 10-14 кілограмів. Усередині цієї частки є матеріал зі спіном, який може підніматися або опускатися. Якщо ви кидаєте частку через безперервно змінюється магнітне поле, її шлях повинен бути змінений відповідно до його внутрішнім обертанням, майже так, як якщо б частка потрапляла в космічну вилку на магнітній дорозі. Зліва вгору по спину і праворуч вниз.
У міру того як частка падає, вона знаходиться в суперпозиції або одночасному занятті обох шляхів (подумайте про кішку Шредінгера, розумовому експерименті над суперпозицией). Технічно, починаючи з випуску, частка може приймати обидва шляхи (ми повинні думати за межами лінійного часу для цього). Об'єднайте всі можливі шляхи, і ми станемо свідками одного стану, яке представляє шлях, де частинки беруть найближчі траєкторії.
Відстань між траєкторіями повинна становити не менше 200 мікрометрів, щоб уникнути інших, залежних від гравітації взаємодій. Тест повинен показати нам, якщо їх спінові компоненти заплутані, як тільки ці маси повернуться в їх вихідні стану. Таким чином, такий тест призначений для виключення інших заважають сил, наприклад, сили Казимира або електромагнітних взаємодій.
Однак Бозе сказав, що важливо зазначити, що відсутність спостережуваного зчеплення не доводить, що будь-яка сила тяжіння є класичною - якщо експеримент не може остаточно показати, що ніякі інші взаємодії з навколишнім середовищем, такі як зіткнення з блукаючими фотонами або молекулами, які не заважали.
Квантовий космос?
Антуан Тіллі з Інституту квантової оптики ім. Макса Планка в Німеччині озвучив своє схвалення, хоча із застереженням про те, що позитивний висновок буде фальсифікувати лише деякі класи теорій класичної гравітації. «Тим не менше, клас досить великий, і я думаю, що результат все одно буде приголомшливим», - сказав він New Scientist.
В тій же статті Маанелі Дерехшані з Університету Утрехта в Нідерландах стверджував, що сумлінну перевірений нульовий висновок доведе, що гравітація не має квантових коренів. «Тоді виникли б жорсткі, але цікаві питання про те, як і коли гравітація« включається »в квантово-класичний перехід для звичайної матерії», - сказав Дерексхані. «Нульовий результат був би самим несподіваним і цікавим результатом».
У міру того, як ми набуваємо додаткові технологічні засоби і наукові дані, ми будемо ближче, ніж будь-коли, до того, щоб відповісти на ці вікові питання раз і назавжди, роблячи це воістину захоплюючим часом для тих, хто смокче для єдиної теорії фізики.
Література: Новий вчений, футуризм
