Традиционные модели физики – законы движения Ньютона и Общая теория относительности Эйнштейна подразумевают, что такие характеристики объекта как положение и движение являются абсолютными. Эти теории являются венцом достижений современной физики, описывающей природу утонченно, но по отдельности. ОТО имеет дело с большенными знакомыми объектами и событиями Вселенной, в то время как квантовая механика обхватывает невидимый и странноватый микромир, где две частички, разбитые тыщами световых лет, могут одномоментно реагировать на движения друг дружку. Эти два теоретических мира, определенный традиционный и неопределенный квантовый, работают очень отлично. Традиционный для огромных мощных объектов, таковых как бейсбольные мячи и планетки, и квантовый для малых легких объектов, таковых как атомы и молекулы. Но оба этих подхода рушатся, когда мы пытаемся учить мощные, но мелкие объекты, к примеру внутреннее устройство темных дыр либо наблюдаемую Вселенную скоро опосля Огромного взрыва. Но почему?
Новейший подход может выявить связь меж гравитацией и квантовой механикой
Как устроена Вселенная
Гравитация является первой базовой силой, существование которой признало население земли, но она как и раньше остается менее понятной. Физики могут предсказать воздействие гравитации на шары для боулинга, звезды и планетки с исключительной точностью, но никто не понимает, как эта сила ведет взаимодействие с мелкими частичками либо квантами. Пожалуй, логично, что на создание квантовой теории, описывающей как мелкие частички Вселенной ведут взаимодействие меж собой, у ученых ушло практически столетие. Почти все считали что один гравитационный свод правил должен управлять всеми галактиками, кварками и тем, что находится меж ними.
Чтоб основать конструктивно новейший подход к определению того, как наша Вселенная устроена на самом базовом уровне, ученые обратились к передовым исследованиям в области квантовых вычислений и квантовых технологий. Не так давно интернациональная группа профессионалов во главе с исследователями из Ноттингемского института показала, что лишь квантовая, а не традиционная гравитация быть может применена для сотворения определенного информационного компонента, нужного для квантовых вычислений.
Читайте также: Что такое Общая теория относительности Эйнштейна?
«Наиболее 100 лет физики боролись за то, чтоб найти, как две фундаментальные теории науки, квантовая теория и общая теория относительности, которые соответственно обрисовывают микроскопичные и макроскопические явления, объединены в единую всеобъятную теорию природы», – отмечает ведущий создатель исследования доктор Ричард Хоул.
«За этот период времени они разработали два принципно обратных подхода, нареченных «квантовой гравитацией» и «традиционной гравитацией». Но полное отсутствие экспериментальных данных значит, что физики не знают, какой подход по сути употребляет всеобъятная теория. Наше исследование предоставляет экспериментальный подход к решению данной нам трудности,» –отмечают создатели исследования, размещенного в журнальчике Physical Review journal.
Когда вы желаете выяснить как гравитация громоздкой звезды искривляет свет, то достаете учебник по теоретической физике ОТО. Но если ваша цель – разобраться в том, как электроны движутся через компьютерный чип, придется взять в руки учебник по квантовой механике.
Для вас будет любопытно: Потаенны квантовой механики – что такое квантовая запутанность?
Новенькая теория квантовой гравитации
Потому что в процессе новейшего исследования специалисты в области квантовых вычислений, квантовой гравитации и квантовых тестов работали вкупе, им удалось найти нежданную связь меж областями квантовых вычислений и квантовой гравитацией и даже применять ее, чтоб предложить новейший экспериментальной метод проверки того, что существует квантовая, а не традиционная гравитация.
«Если теории квантовой гравитации нет, то Вселенная – это просто хаос. Случайность», – произнесла Нетта Энгельгардт, физик-теоретик из Массачусетского технологического института в интервью изданию Wired.
Предлагаемый опыт, как пишет Phys.org, заключается в охлаждении млрд атомов в сферической ловушке миллиметрового размера до экстремально низких температур. Конкретно в таковых критериях атомы перебегают в состояние, называемое конденсатом Бозе-Эйнштейна и начинают вести себя согласованно, как будто один большенный квантовый атом. Потом к «атому», чтоб он чувствовал лишь свое собственное гравитационное притяжение, прикладывается магнитное поле.
Создатели научной работы отмечают, что если их теория квантовой гравитации верна, тогда в изменении черт системы будет наблюдаться определенные несоответствия. Броско, что опыт должен состояться в самое наиблежайшее время, потому что у ученых уже все есть нужные для него технологии. Если все пройдет отлично, то опосля наиболее чем 100 лет исследовательских работ, физики, в конце концов, получат информацию о настоящей всеобъятной, базовой теории природы, той теории всего.
Гравитационные волны порожденные слиянием нейтронных звезд в выполнении художника. Первичная Вселенная – очередной источник гравитационных волн, которые, если их найти, могут посодействовать физикам создать квантовую теорию гравитации.
Еще более интересных статей о том, как устроена Вселенная и какие силы ей управляют, читайте на нашем канале в Yandex.Дзен. Там часто выходят статьи, которых нету на веб-сайте
Доктор Мариос Христодулу из Гонконгского института, участвовавший в этом сотрудничестве, добавил: «Это исследование в особенности любопытно, так как предложенный опыт также связан с наиболее философской мыслью о том, что Вселенная ведет себя как большой квантовый комп, который вычисляет сам себя, показывая, что квантовые флуктуации пространства-времени являются не малым природным ресурсом для квантовых вычислений.» Ну а пока будем ожидать. Кто понимает, может быть мир стоит на грани новейшего, необычного открытия.
Источник: