Fizycy poszukują mostu łączącego teorię grawitacji z mechaniką kwantową
Fizycy poszukują mostu łączącego teorię grawitacji z mechaniką kwantową przy pomocy zdjęć młodego kosmosu w wysokiej rozdzielczości – informuje New Scientist. Te badania mogą rozwiązać jeden z najważniejszych problemów współczesnej fizyki.Obecnie do opisu Wszechświata fizycy stosują dwie odrębne teorie. Dla wyjaśniania zachowania obiektów dużych, takich jak galaktyki, czarne dziury, gwiazdy czy planety stosuje się opis oddziaływań grawitacyjnych, a dla obiektów mikroskopijnych, takich jak bozony czy kwarki – opis oddziaływań kwantowych. Naukowcy przewidują, że oba światy są połączone ze sobą, ale nikomu nie udało się znaleźć takiego połączenia.
Poprzednie badania na tym polu skupiały się na próbach znalezienia grawitonu: kwantowej jednostki grawitacji. Dla innej podstawowej we Wszechświecie siły, elektromagnetyzmu, cząstką spełniającą to zadanie jest foton. Grawitacja pozostaje jedyną z czterech podstawowych sił bez swojej własnej cząstki.
Ale grawitacja jest jednocześnie najsłabszym oddziaływaniem ze wspomnianych czterech, więc jej cząstka będzie niezwykle mała, a do jej wykrycia potrzebny będzie odpowiednio potężny wykrywacz. Niektórzy naukowcy uważają, że wykrywacz zdolny do wykrycia grawitonu musiałby być tak duży, że zapadłby się pod własnym ciężarem i utworzył czarną dziurę.
Laureat Nagrody Nobla Franck Wilczek z Massachusetts Institute of Technology oraz Lawrence Krauss z Arizona State Uniersity sugerują, że łatwiej będzie spróbować w inny sposób. Chcą szukać kwantowego odbicia grawitacji, przyglądając się kosmosowi tuż po narodzinach.
Mikrofalowe promieniowanie tła to pozostałość po pierwszych etapach ewolucji kosmosu. Obserwacja map tego promieniowania nasunęła naukowcom wniosek, że Wszechświat tuż po narodzinach gwałtownie się rozszerzył. Wilczek i Krauss uważają, że musiało to wywołać fale grawitacyjne, przewidziane w teorii względności. Wzory utworzone przez te fale musiałyby nadal być widoczne w promieniowaniu tła i stanowiłyby pośredni dowód na istnienie cząstki grawitacji.
Na wyniki badań prawdopodobnie trzeba będzie poczekać jeszcze parę lat. Wilczek przewiduje, że jeśli potrzebne będą dokładniejsze mapy promieniowania niż te, którymi dysponujemy obecnie, praca może się rozciągnąć na następną dekadę. Uważa jednak, że w każdym wypadku warto czekać na badania i nie poprzestawać na teoretycznych rozwiązaniach problemu. „O ile nikt nie był zaskoczony samym istnieniem cząstki Higgsa, opartym w końcu na teoretycznych przypuszczeniach, to całkiem co innego niż faktycznie zobaczyć tę cząstkę” – skomentował.
Źródło: www.pap.pl
Tagi: fizyk, teoria grawitacji, lab, laboratorium, planeta, mechnika kwantowa
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje