Айнщайн го смяташе за невъзможно: Физици измериха гравитацията в квантов мащаб

7586
Айнщайн го смяташе за невъзможно: Физици измериха гравитацията в квантов мащаб
Снимка: University of Southampton

Действайки върху малка частица, левитираща в магнитен капан, физици измериха най-малкото гравитационно привличане, регистрирано някога.

Частицата е тежала едва 0,43 грама. А силата на действащата гравитационна сила била по скалата на атонютони (10-18 нютона). Това е достатъчно малко, за да бъде точно на ръба на квантовата сфера, засягайки възможността най-накрая да разберем как класическата физика и квантовата механика си взаимодействат, пише ScienceAlert.

ОЩЕ: Квантовата гравитация може да се появи от холографска Вселена

„В продължение на век учените се опитваха и не успяха да разберат как гравитацията и квантовата механика работят заедно“, казва физикът Тим Фукс от университета в Лайден и университета в Саутхемптън, ръководител на изследването.

„Сега успешно измерихме гравитационните сигнали при най-малката маса, регистрирана някога, това означава, че сме една стъпка по-близо до това най-накрая да разберем как работят в тандем.“

Проблемът с квантовата гравитация може би най-добре може да се опише като неразрешим, поне досега. Това е свързано с нашите рамки за обяснение на Вселената.

Класическата физика – тоест гравитацията – обяснява как работят нещата в повечето мащаби. Когато обаче става дума за атомни и субатомни мащаби, гравитацията просто не работи, за да обясни това, което виждаме.

За целта физиците използват квантовата механика. Но точно както класическата физика не може да се приложи към квантовите мащаби, квантовата механика не работи за класическите мащаби. И все пак по някакъв начин Вселената работи. Това кара учените да вярват, че решението между двете остава да бъде намерено.

Един потенциален начин за изследване на проблема е чрез изследване на гравитацията в наистина, наистина малки мащаби. Това обаче е по-трудно, отколкото може да изглежда: гравитацията е навсякъде във Вселената.

За да заобиколят тази дилема, Фукс и неговият екип използвали нещо, наречено свръхпроводящ магнитен капан. Малък капан, изработен от тантал, бил охладен до критична температура от 4,48 Келвина (-268,67 по Целзий).

Частицата левитирала в камерата. Тя се състояла от три 0,25-милиметрови неодимови магнитни сфери и една 0,25-милиметрова стъклена сфера, залепени заедно, за да създадат една частица с маса около 0,43 грама.

Апаратът бил окачен на пружини, за да предпази експеримента от външни вибрации, а криостатът бил поставен върху пневматични амортисьори, за да ограничи вибрациите от сградата.

И накрая, електрическо задвижвано колело с комплект от три 2,45-килограмови месингови маси трябвало да създаде градиент на гравитацията. Това довело до измерим ефект върху частицата – гравитационна сила от само 30 атонютона.

Това е най-малкият мащаб, в който физиците измерват гравитацията, подобрявайки рекорда, поставен само преди три години с две златни сфери от 90 милиграма.

И това, казват изследователите, е само първата стъпка. Сега, след като са демонстрирали ефикасността на своя експеримент, те се стремят да го прокарат много по-напред.

ОЩЕ: Радикална теория обединява гравитацията и квантовата механика

„Оттук нататък ще започнем да намаляваме източника с помощта на тази техника, докато достигнем квантовия свят от двете страни“, казва Фукс. „Като разберем квантовата гравитация, бихме могли да разрешим някои от мистериите на нашата Вселена – като нейното начало, какво се случва в черните дупки или обединяването на всички сили в една голяма теория.“

Винаги ще има какво още да се направи – но сега започва да се усеща, че отговорите са само един квантов скок разстояние.

Изследването е публикувано в списанието Science Advances.

Вижте всички последни новини от Actualno.com

Още от ИНТЕРЕСНО:

Хората са еволюирали като бръмбари, а не като гръбначни

Извънземните може да пътуват на метеорити на автостоп, за да колонизират Космоса

Пробив: Учени "отгледаха" хрущял за човешкото лице

LiDAR откри древни градове в Тихия океан

Хората се крили в тази лавова тръба в Саудитска Арабия в продължение на хиляди години

Археолози разкопаха вилата, в която е починал император Август

Мъж почина, след като бе заразен с Ковид в продължение на 613 дни

Палеонтолози откриха древна гигантска змия

Смяната на властта при маите била отбелязана с изгаряне на останките на бивши владетели

Откритие: Антибиотиците разкриват нов начин за борба с рака

Етикети:

Помогнете на новините да достигнат до вас!

Радваме се, че си с нас тук и сега!

Посещавайки Actualno.com, ти подкрепяш свободата на словото.

Независимата журналистика има нужда от твоята помощ.

Всяко дарение помага за нашата кауза - обективни новини и анализи. Бъди активен участник в промяната!

И приеми нашата лична благодарност за дарителство.

Банкова сметка

Име на получател: Уебграунд Груп АД

IBAN: BG16UBBS80021036497350

BIC: UBBSBGSF

Основание: Дарение за Actualno.com

ОЩЕ ОТ Интересно