Запропоновано експеримент, який може вирішити стару проблему фізики і вивчити взаємодію двох теорій

Об’єднання квантової механіки і загальної теорії відносності Ейнштейна є одним з найбільш цікавих і досі невирішених питань сучасної фізики. Загальна теорія відносності об’єднує науку про гравітації, просторі і часу та дозволяє моделювати явища, реально спостережувані в космічних масштабах. У свою чергу, квантові ефекти спостерігаються в малих масштабах, наприклад, при розгляді окремих частинок і атомів. Саме тому дуже важко вивчити взаємодію між квантовою механікою та загальною теорією відносності.

Команда фізиків-теоретиків під керівництвом професора Часлава Брукнера з Віденського університету запропонувала експеримент, який може вирішити стару проблему фізики і вивчити взаємодію двох теорій.

Суть експерименту полягає у вимірюванні поняття часу з загальної теорії відносності в квантовому масштабі.

Загальна теорія відносності Ейнштейна свідчить, що гравітація змінює плин часу, зокрема годинник цокає повільніше поблизу масивного тіла і прискорюють хід по мірі віддалення від нього. Цей ефект призводить до так званого «парадоксу близнюків»: якщо один із близнюків живе на більшій висоті, він буде старіти швидше, ніж близнюк живе нижче. Це явище було підтверджено у класичних експериментах, але не в поєднанні з квантовими ефектами. Саме останнє і є метою запропонованого експерименту.

Вчені планують використовувати один з квантових ефектів, коли одна квантова частинка втрачає «класичне» властивість перебувати в певній позиції, переходячи в так звану суперпозицію, тобто одночасне перебування в двох станах, описане в добре відомому парадоксі Шредінгера. Будь-яке втручання в стан частинки і точні відомості про її позиції порушують стан суперпозиції у відповідності з принципом взаємодоповнюваності Нільса Бора.

Команда вчених з Віденського університету пропонує розмістити частинки в суперпозиції вище і нижче над поверхнею Землі. Відповідно до загальної теорії відносності, годинник на різних висотах будуть показувати різний час, але так як вимір часу розкриває інформацію про те, де були розташовані стрілки годинника (наприклад, спини часток), виникає втручання і в хвильову природу годин. Таким чином вчені вперше зможуть провести експеримент, що вимагає взаємодії загальної теорії відносності і квантової механіки.

CNews

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *