Wszechświat

Grawitacja ma gdzieś mechanikę kwantową

Chińscy fizycy zmierzyli w jaki sposób spin atomu wpływa na przyspieszenie grawitacyjne podczas swobodnego spadku. W założeniu efekty kwantowe powinny sprawić, że grawitacja działa na atomy o przeciwnych spinach nieco inaczej. Naukowcy nie zauważyli jednak różnicy.

Teoria Wszystkiego, czyli połączenie mechaniki kwantowej z ogólną teorią względności (czyli teorią opisującą grawitację) to święty Graal fizyki. Na jej poszukiwanie ostatnie lata życia poświęcił Albert Einstein. Podobnie jak jemu, do tej pory nikomu nie udało się jeszcze skutecznie połączyć w jednym równaniu wszystkich podstawowych oddziaływań fizycznych. Teoria strun czy teoria pętlowej grawitacji kwantowej to tylko dwie próby z całej palety nie mniej egzotycznie nazwanych teorii.

Obok podejścia teoretycznego, dążącego do zbudowania spójnej teorii, istnieje jeszcze wśród fizyków podejście eksperymentalne. Jego celem jest poszukiwanie wpływu jaki efekty kwantowe mają na oddziaływanie grawitacyjne. Właśnie na tym polu postępu dokonać postanowił zespół chińskich fizyków z Politechniki Huazhong w Wuhan. Korzystając z nowej techniki chcieli oni sprawdzić czy istnieje jakiś mierzalny związek między grawitacją a spinem, który świadczyłby o związku między grawitacją a mechaniką kwantową. Żeby to zrobić zaprojektowali eksperyment, będący kwantowym ekwiwalentem słynnego doświadczenia Galileusza, dzięki któremu odkryto zasadę równoważności. W swoich badaniach Chińczycy użyli dwóch atomów rubidu (87Rb), które schłodzili do temperatury ledwie kilku milionowych stopnia powyżej zera bezwzględnego w próżni. Następnie strzelano w nie laserem znajdującym się pod nimi. Atomy podskakiwały, a następnie przez moment znajdowały się w stanie spadku swobodnego. W tym samym czasie, korzystając z interferometru atomowego mierzyli ruch atomów z dokładnością do jednej dziesięciomilionowej. W założeniu atomy o różnym spinie, czyli różnym momencie pędu, powinny zachowywać się odrobinę inaczej. Nie wykryto jednak żadnych różnic.

Oczywiście wyniki chińskiego eksperymentu nie wykluczają związków między grawitacją i mechaniką kwantową. Najprawdopodobniej po prostu dokładność pomiarów była niewystarczająca, żeby je wykryć. Zapewne już niedługo usłyszymy o bardziej precyzyjnych eksperymentach, które być może przybliżą nas do teorii wszystkiego. No chyba, że okaże się, że związków między grawitacją a mechaniką kwantową brak, co oznaczałoby zupełnie nowy rozdział – ba, nowy tom – w historii fizyki.

Źródła

+

 

Share this Story
  • Grawitacja ma gdzieś mechanikę kwantową

    Chińscy fizycy zmierzyli w jaki sposób spin atomu wpływa na przyspieszenie grawitacyjne podczas swobodnego spadku. W założeniu efekty kwantowe powinny sprawić, ...
Zobacz inne podobne wpisy
Zobacz inne wpisy Kamil Kopij
  • Schiaparelli

    Miękkie lądowanie na Czerwonej Planecie?

    Mars ma ostatnio dobrą prasę. Nie ostygły jeszcze emocje po niedawnej konferencji Elona Muska dotyczącej planów kolonizacji Marsa, a już na ...
  • Grawitacja ma gdzieś mechanikę kwantową

    Chińscy fizycy zmierzyli w jaki sposób spin atomu wpływa na przyspieszenie grawitacyjne podczas swobodnego spadku. W założeniu efekty kwantowe powinny sprawić, ...
  • Galaktyka Frankensteina

    Przez lata, odległa od nas o około 250 mln lat świetlnych galaktyka UGC 1382, nie wzbudzała większego entuzjazmu astronomów. Ot, zwykła, ...
  • Hipotetyczna Dziewiąta Planeta nie jest sama?

    Obliczenia hiszpańsko-norweskiego zespołu astronomów wskazują, że gdyby Planeta X (Dziewiąta Planeta) znajdowała się na takiej orbicie, jaką zaproponowano we wcześniejszych badaniach, ...
  • kratery

    Znaleziono dwa młode kratery na Księżycu

    Dwa geologicznie młode kratery zostały odkryte na powierzchni Księżyca na jego ciemnej stronie. O tym najnowszym odkryciu poinformował amerykański Southwest Research ...
  • Planety pozasłoneczne

    Teleskop Keplera odnalazł 9 planet, na których mogłoby powstać życie

    Badacze z projektu Kepler (NASA) ogłosili, że w najnowszym etapie swojej misji odkryli i potwierdzili istnienie 1284 planet. Ty samym udało się podwoić liczbę ...
  • Skąd mogła wziąć się Planeta X?

    Coraz więcej dowodów zdaje się świadczyć za tym, że powinniśmy wrócić do modeli Układu Słonecznego z dziewięcioma planetami. Zamiast malutkiego Plutona, ...
  • Makemake

    Nowy księżyc w Układzie Słonecznym!

    Dzięki zdjęciom z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a astronomowie z NASA odkryli księżyc krążący wokół planety karłowatej Makemake. Makemake jest trzecią co do ...
  • Z czego NIE jest zrobiona ciemna materia

    Kandydatów na ciemną materię jest wielu. WIMPy albo słabo oddziałujące masywne cząstki, sterylne neutrina, neutralina, aksiony, SIMPy albo silnie oddziałujce masywne ...
  • Astronomowie odkryli tajemnicze ułożenie odległych czarnych dziur

    Trzyletnie obserwacje radiowe supermasywnych czarnych dziur prowadzone przez południowoafrykańskich astronomów doprowadziły do zaskakującego odkrycia. Okazało się, że w odległym rejonie Wszechświata ...
  • Trójkąt gwiazd i gorąca planeta

    Międzynarodowy zespół astronomów, korzystając ze służącego do łowienia egzoplanet teleskopu KELT, odkrył gazowego olbrzyma w potrójnym układzie gwiazd. Planeta, której nadano ...
  • Odkryto ślady wybuchów supernowych na… Ziemi i Księżycu

    Międzynarodowy zespół naukowców odkrył ślady pozostawione na Ziemi przez kilka wybuchów pobliskich supernowych. Radioaktywne 60Fe (żelazo-60) odnalezione zostało w próbkach rdzeni ...
Zobacz inne w kategorii Wszechświat

Zobacz

Ludzie, choroby i idee w ruchu: wschodnia część basenu Morza Śródziemnego i nie tylko, cz. 2

W pierwszej części tekstu poznaliśmy kilku Rzymian, którzy ...

Inline
Inline