Vědci vyvinuli metodu měření gravitace na mikroskopické úrovni, což představuje velký pokrok v chápání kvantové gravitace. Kredit: SciTechDaily.com
Fyzici úspěšně změřili gravitaci v kvantovém světě a objevili slabou gravitaci na malé částici pomocí nové techniky, která využívá zavěšené magnety, čímž vědci přibližují řešení záhad vesmíru.
Vědci jsou o krok blíže k odhalení záhadných sil vesmíru poté, co přišli na to, jak měřit gravitaci na mikroskopické úrovni.
Odborníci nikdy plně nepochopili, jak síla objevená Isaacem Newtonem funguje v malé kvantové říši.
Dokonce i Einstein byl zmaten kvantovou gravitací a ve své teorii obecné relativity řekl, že žádný realistický experiment nemůže ukázat kvantovou verzi gravitace.
Průlom v kvantové gravitaci
Fyzikům z University of Southampton ve spolupráci s vědci v Evropě se však pomocí nové techniky podařilo odhalit slabou přitažlivou sílu na malé částici.
Tvrdí, že by to mohlo připravit cestu k nalezení nepolapitelné teorie kvantové gravitace.
Zkušenosti publikované v Pokrok vědy časopis, používal vysoce výkonné magnety k detekci gravitace na mikroskopických částicích – dostatečně malých, aby napadly kvantovou říši.
Umělcův dojem z kvantového experimentu. Kredit: University of Southampton
Průkopnický výzkum gravitace
Vedoucí autor Tim Fox z University of Southampton řekl, že zjištění by mohla pomoci odborníkům najít chybějící dílek skládačky v našem obrazu reality.
Dodal: „Po celé století se vědci snažili a nedokázali pochopit, jak gravitace a kvantová mechanika spolupracují.
„Nyní se nám podařilo změřit gravitační signály při nejmenší zaznamenané hmotnosti, což znamená, že jsme o krok blíže k pochopení toho, jak gravitace funguje v tandemu.
„Odsud začneme zmenšovat velikost zdroje pomocí této techniky, dokud nedosáhneme kvantového světa na obou stranách.
„Pochopením kvantové gravitace můžeme vyřešit některé záhady našeho vesmíru – například jak to začalo, co se děje uvnitř černých děr nebo sjednocení všech sil do jedné velké teorie.“
Pravidla kvantového světa věda stále plně nepochopila, ale předpokládá se, že částice a síly na mikroskopické úrovni interagují jinak než s objekty normální velikosti.
Akademici ze Southamptonu provedli experiment s vědci z Leiden University v Nizozemsku a Institute of Photonics and Nanotechnology v Itálii, financovaný grantem EU Horizon Europe EIC Pathfinder (QuCoM).
Jejich studie používala sofistikované nastavení zahrnující supravodivá zařízení, známá jako pasti, s magnetickými poli, citlivými detektory a pokročilou izolací vibrací.
Slabá tažná síla, pouhých 30 ampérů, byla naměřena na částici o velikosti 0,43 mg jejím udržováním při teplotách pod bodem mrazu až o jednu setinu stupně výše. Absolutní nula – Asi -273 stupňů Celsia.
Rozšíření obzorů kvantového výzkumu
Profesor fyziky Hendrik Ulbricht z University of Southampton uvedl, že výsledky otevírají dveře budoucím experimentům mezi menšími objekty a silami.
Dodal: „Posouváme hranice vědy, které by mohly vést k novým objevům o gravitaci a kvantovém světě.
„Naše nová technologie, která využívá kryogenní teploty a zařízení k izolaci vibrací částic, pravděpodobně ukáže cestu vpřed pro měření kvantové gravitace.
„Odhalení těchto záhad nám pomůže odhalit další tajemství o struktuře vesmíru, od nejmenších částic až po největší kosmické struktury.“
Reference: „Měření gravitace se zvednutými hmotnostmi v miligramech“ od Tima M. Fox a Dennis J. Uytenbroek, Jimmy Plug, Noud van Halteren, Jean-Paul van Soest, Andrea Venanti, Hendrik Ulbricht a Tjerk H. Osterkamp, 23. února 2024, Pokrok vědy.
doi: 10.1126/sciadv.adk2949
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
