Para ilmuwan mendekati penciptaan teori gravitasi kuantum baru

Anonim

Model fisika klasik adalah undang-undang gerakan Newton dan teori umum relativitas Einstein menunjukkan bahwa sifat-sifat objek seperti itu sebagai posisi dan gerakan mutlak. Teori-teori ini adalah mahkota pencapaian fisika modern, menggambarkan alam yang indah, tetapi secara terpisah. Oto berurusan dengan benda-benda besar dan peristiwa alam semesta, sementara mekanika kuantum mencakup microworld yang tak terlihat dan aneh, di mana dua partikel yang dipisahkan oleh ribuan tahun cahaya dapat secara instan menanggapi gerakan satu sama lain. Dua dunia teoretis ini, kuantum klasik dan tidak terbatas tertentu, bekerja sangat baik. Klasik untuk benda besar besar, seperti bola baseball dan planet, dan kuantum untuk benda ringan, seperti atom dan molekul. Namun, kedua pendekatan ini runtuh ketika kita mencoba mempelajari benda-benda besar, tetapi benda-benda kecil, misalnya, perangkat internal lubang hitam atau alam semesta yang diamati tak lama setelah ledakan besar. Tapi kenapa?

Para ilmuwan mendekati penciptaan teori gravitasi kuantum baru 3255_1
Pendekatan baru dapat mengidentifikasi koneksi antara gravitasi dan mekanika kuantum

Bagaimana alam semesta diatur

Gravitasi adalah kekuatan fundamental pertama, keberadaan manusia yang diakui, tetapi masih tetap paling bisa dimengerti. Fisika dapat memprediksi efek gravitasi pada bola bowling, bintang dan planet dengan akurasi luar biasa, tetapi tidak ada yang tahu bagaimana gaya ini berinteraksi dengan partikel terkecil atau kuanta. Mungkin tidak mengherankan bahwa penciptaan teori kuantum menggambarkan bagaimana partikel terkecil dari alam semesta berinteraksi satu sama lain, para ilmuwan telah meninggalkan abad ini. Banyak yang percaya bahwa satu set aturan gravitasi harus mengelola semua galaksi, quark dan apa yang ada di antara mereka.

Untuk membangun pendekatan baru yang radikal dengan definisi bagaimana alam semesta kita diatur pada tingkat fundamental, para ilmuwan mengajukan banding atas studi lanjutan di bidang komputasi kuantum dan teknologi kuantum. Baru-baru ini, kelompok pakar internasional yang dipimpin oleh para peneliti dari University of Nottingham telah menunjukkan bahwa hanya kuantum, dan bukan gravitasi klasik yang dapat digunakan untuk membuat komponen informasi tertentu yang diperlukan untuk komputasi kuantum.

Lihat juga: Apa teori umum relativitas Einstein?

"Selama waktu ini, mereka mengembangkan dua pendekatan yang berlawanan secara mendasar yang disebut" gravitasi kuantum "dan" gravitasi klasik ". Namun, tidak adanya data eksperimental berarti bahwa fisikawan tidak tahu pendekatan mana yang sebenarnya menggunakan teori komprehensif. Studi kami memberikan pendekatan eksperimental untuk memecahkan masalah ini, "- Para penulis penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Tinjauan Fisik Magazine.

Para ilmuwan mendekati penciptaan teori gravitasi kuantum baru 3255_2
Ketika Anda ingin mempelajari bagaimana gravitasi bintang besar memutar cahaya, lalu ambil buku teks tentang fisika teoritis dari Oto. Tetapi jika tujuan Anda adalah mencari tahu bagaimana elektron bergerak melalui chip komputer, Anda harus mengambil buku teks pada mekanika kuantum.

Anda akan tertarik: Rahasia mekanika kuantum - apa kebingungan kuantum?

Teori Gravitasi Quantum Baru

Sejak dalam studi baru, para ahli di bidang komputasi kuantum, gravitasi kuantum dan eksperimen kuantum bekerja bersama, mereka berhasil mendeteksi hubungan yang tidak terduga antara wilayah perhitungan kuantum dan gravitasi kuantum dan bahkan menggunakannya untuk menawarkan eksperimen baru Cara untuk memverifikasi bahwa ada kuantum, dan bukan gravitasi klasik.

Eksperimen yang diusulkan, ketika Phys.org menulis, adalah pendinginan miliar atom dalam perangkap bulat dengan ukuran milimeter hingga suhu yang sangat rendah. Dalam kondisi seperti itu atom ditransmisikan ke suatu negara yang disebut kondensat Bose Einstein dan mulai berperilaku konsisten, seolah-olah satu atom kuantum besar. Kemudian ke "atom" sehingga ia hanya merasakan daya tarik gravitasi-nya sendiri, medan magnet diterapkan.

Para penulis karya ilmiah mencatat bahwa jika teori gravitasi kuantum mereka benar, maka ketidakkonsistenan tertentu akan diamati dalam karakteristik perubahan sistem. Perlu dicatat bahwa eksperimen harus dilakukan dalam waktu dekat, karena para ilmuwan sudah memiliki semua teknologi yang diperlukan untuk itu. Jika semuanya berjalan dengan baik, maka setelah lebih dari seratus tahun penelitian, fisika, akhirnya, akan menerima informasi tentang teori alam yang komprehensif, alam, teori semua.

Para ilmuwan mendekati penciptaan teori gravitasi kuantum baru 3255_3
Gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh penggabungan bintang-bintang neutron yang dilakukan oleh artis. Alam semesta utama adalah sumber gelombang gravitasi lain, yang, jika mendeteksi, dapat membantu fisikawan mengembangkan teori gravitasi kuantum.

Bahkan lebih menarik artikel tentang bagaimana alam semesta diatur dan kekuatan apa yang mereka kelola, baca di saluran kami di Yandex.dzen. Ada artikel yang diterbitkan secara teratur yang tidak ada di situs

Dr. Marios Christodul dari Universitas Hong Kong, yang berpartisipasi dalam kolaborasi ini, menambahkan: "Penelitian ini terutama tertarik, karena eksperimen yang diusulkan juga terkait dengan gagasan yang lebih filosofis bahwa alam semesta berperilaku seperti komputer kuantum besar yang menghitung dirinya sendiri, Menunjukkan bahwa fluktuasi ruang-waktu kuantum adalah sumber daya alam yang besar untuk komputasi kuantum. " Nah, mari kita tunggu. Siapa yang tahu, mungkin dunia berdiri di ambang penemuan baru yang luar biasa.

Baca lebih banyak