Para saintis menghampiri penciptaan teori graviti kuantum baru

Anonim

Model fizik klasik adalah undang-undang pergerakan Newton dan teori umum relativiti Einstein mencadangkan bahawa sifat-sifat seperti objek itu sebagai kedudukan dan pergerakan adalah mutlak. Teori-teori ini adalah mahkota pencapaian fizik moden, yang menggambarkan sifat yang indah, tetapi secara berasingan. OTO berkaitan dengan objek dan peristiwa yang terkenal di alam semesta, sementara mekanik kuantum meliputi microworld yang tidak kelihatan dan pelik, di mana dua zarah yang dipisahkan oleh beribu-ribu tahun cahaya dapat dengan serta-merta bertindak balas terhadap pergerakan masing-masing. Dua dunia teoritis ini, kuantum klasik dan tidak terbatas, berfungsi dengan baik. Klasik untuk objek besar besar, seperti bola besbol dan planet, dan kuantum untuk objek cahaya kecil, seperti atom dan molekul. Walau bagaimanapun, kedua-dua pendekatan ini runtuh apabila kita cuba untuk belajar secara besar-besaran, tetapi objek kecil, sebagai contoh, peranti dalaman lubang hitam atau alam semesta yang diperhatikan sejurus selepas letupan besar. Tapi kenapa?

Para saintis menghampiri penciptaan teori graviti kuantum baru 3255_1
Pendekatan baru boleh mengenal pasti hubungan antara graviti dan mekanik kuantum

Bagaimana alam semesta diatur

Graviti adalah kuasa asas pertama, kewujudan yang diakui kemanusiaan, tetapi ia masih menjadi yang paling tidak dapat difahami. Fizik boleh meramalkan kesan graviti pada bola bowling, bintang dan planet dengan ketepatan yang luar biasa, tetapi tiada siapa yang tahu bagaimana daya ini berinteraksi dengan zarah atau quanta terkecil. Mungkin tidak menghairankan bahawa penciptaan teori kuantum yang menerangkan bagaimana zarah-zarah terkecil di alam semesta berinteraksi antara satu sama lain, saintis telah meninggalkan abad ini. Ramai yang percaya bahawa satu set peraturan graviti harus menguruskan semua galaksi, quark dan apa yang ada di antara mereka.

Untuk menubuhkan pendekatan baru yang radikal untuk definisi bagaimana alam semesta kami diatur di peringkat asas, saintis merayu kepada kajian lanjutan dalam bidang pengkomputeran kuantum dan teknologi kuantum. Baru-baru ini, sebuah kumpulan pakar antarabangsa yang diketuai oleh penyelidik dari University of Nottingham telah menunjukkan bahawa hanya kuantum, dan bukan graviti klasik boleh digunakan untuk mewujudkan komponen maklumat khusus yang diperlukan untuk pengkomputeran kuantum.

Lihat juga: Apakah teori umum relativiti Einstein?

"Pada masa ini, mereka membangunkan dua pendekatan yang bertentangan yang dipanggil" graviti kuantum "dan" graviti klasik ". Walau bagaimanapun, ketiadaan lengkap data eksperimen bermakna ahli fizik tidak tahu pendekatan yang sebenarnya menggunakan teori yang komprehensif. Kajian kami menyediakan pendekatan eksperimen untuk menyelesaikan masalah ini, "- penulis kajian yang diterbitkan dalam jurnal kajian fizikal majalah.

Para saintis menghampiri penciptaan teori graviti kuantum baru 3255_2
Apabila anda ingin mengetahui bagaimana graviti bintang besar yang memutar cahaya, kemudian ambil buku teks pada fizik teori dari OTO. Tetapi jika matlamat anda adalah untuk mengetahui bagaimana elektron bergerak melalui cip komputer, anda perlu mengambil buku teks pada mekanik kuantum.

Anda akan berminat: rahsia mekanik kuantum - apakah kekeliruan kuantum?

Teori Graviti Kuantum Baru

Sejak dalam kajian baru, pakar dalam bidang pengkomputeran kuantum, graviti kuantum dan eksperimen kuantum bekerja bersama-sama, mereka berjaya mengesan hubungan yang tidak dijangka antara kawasan pengiraan kuantum dan graviti kuantum dan juga menggunakannya untuk menawarkan eksperimen baru Cara untuk mengesahkan bahawa terdapat kuantum, dan bukan graviti klasik.

Percubaan yang dicadangkan, sebagai Phys.org menulis, adalah penyejukan berbilion atom dalam perangkap sfera saiz milimeter kepada suhu yang sangat rendah. Dalam keadaan sedemikian bahawa atom disebarkan kepada keadaan yang dipanggil kondensat Bose Einstein dan mula berkelakuan secara konsisten, seolah-olah satu atom kuantum yang besar. Kemudian kepada "atom" supaya dia merasakan hanya tarikan graviti sendiri, medan magnet digunakan.

Penulis kerja saintifik menyatakan bahawa jika teori graviti kuantum mereka benar, maka ketidakkonsistenan tertentu akan diperhatikan dalam perubahan ciri sistem. Perlu diperhatikan bahawa eksperimen perlu dilakukan pada masa akan datang, kerana para saintis sudah mempunyai semua teknologi yang diperlukan untuknya. Sekiranya semuanya berjalan lancar, maka selepas lebih dari seratus tahun penyelidikan, fizik, akhirnya, akan menerima maklumat tentang teori yang komprehensif yang benar, asas alam, yang sangat teori dari semua.

Para saintis menghampiri penciptaan teori graviti kuantum baru 3255_3
Gelombang graviti yang dihasilkan oleh gabungan bintang neutron yang dilakukan oleh artis. Alam semesta utama adalah satu lagi sumber gelombang graviti, yang, jika mengesan, dapat membantu ahli fizik membangun teori kuantum graviti.

Bahkan artikel yang lebih menarik mengenai bagaimana alam semesta disusun dan kekuatan apa yang mereka uruskan, membaca di saluran kami di Yandex.Dzen. Terdapat artikel yang sering diterbitkan yang tidak berada di laman web ini

Dr. Marios Christodul dari Universiti Hong Kong, yang mengambil bahagian dalam kerjasama ini, menambah: "Kajian ini amat berminat, kerana percubaan yang dicadangkan juga dikaitkan dengan idea yang lebih falsafah bahawa alam semesta berkelakuan seperti komputer kuantum yang banyak yang mengira sendiri, Menunjukkan bahawa turun naik ruang masa kuantum adalah sumber semula jadi yang besar untuk pengkomputeran kuantum. " Nah, mari tunggu. Siapa yang tahu, mungkin dunia berada di ambang penemuan yang baru, menakjubkan.

Baca lebih lanjut