Квантовая интерференция: новый метод поиска темной материи планковского масштаба?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Темная материя — одна из самых больших загадок современной науки. Мы знаем, что она составляет большую часть массы Вселенной, но при этом она неуловима для наших приборов. Ее присутствие можно зафиксировать только по гравитационному воздействию на видимую материю. Что же это за таинственная субстанция, из чего она состоит и как ее можно «увидеть»?

В поисках ответов на эти вопросы ученые обращаются к самым передовым областям физики, таким как квантовая механика и квантовая гравитация. Недавно группа исследователей из Франции и Австрии предложила новый, революционный подход к поиску темной материи, основанный на использовании квантовой интерференции.

Интерференция, иллюстрация
Интерференция, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Планковские частицы: неуловимые кандидаты на роль темной материи

Согласно одной из гипотез, темная материя может состоять из частиц планковского масштаба — объектов с невероятно малым размером и огромной массой, сопоставимой с массой человеческого волоса. Эти частицы, согласно теории петлевой квантовой гравитации, могут образовываться в результате коллапса черных дыр.

Уникальность планковских частиц заключается в том, что они взаимодействуют с обычной материей исключительно через гравитацию. Это делает их идеальными кандидатами на роль темной материи, ведь, как мы знаем, темная материя не участвует в электромагнитных и других известных нам взаимодействиях.

Квантовая интерференция: ключ к обнаружению невидимого

Но как же обнаружить частицы, которые практически не взаимодействуют с окружающим миром? Исследователи предлагают использовать явление квантовой интерференции — способность квантовых объектов находиться одновременно в нескольких состояниях.

Представьте себе электрон, который находится в суперпозиции — он одновременно расположен в двух разных точках пространства. Если рядом с ним пролетит планковская частица, то ее гравитационное поле будет воздействовать на электрон в каждой из этих точек по-разному. Это приведет к изменению фазы волновой функции электрона, что можно зафиксировать экспериментально.

Джозефсоновские переходы: инструмент для усиления сигнала

Конечно, гравитационное воздействие одной планковской частицы на один электрон будет ничтожно мало. Чтобы усилить сигнал, ученые предлагают использовать джозефсоновские переходы — устройства, состоящие из двух сверхпроводников, разделенных тонким слоем изолятора.

В джозефсоновском переходе электроны находятся в коллективном квантовом состоянии — они ведут себя как единое целое, описываемое одной волновой функцией. Прохождение планковской частицы через переход приведет к изменению фазы этой коллективной волновой функции, что проявится в изменении тока, протекающего через переход.

Квантовая интерференция, иллюстрация
Квантовая интерференция, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Перспективы и вызовы

Предложенный метод — это смелый шаг в неизведанную область физики. Его реализация потребует создания высокочувствительных детекторов, способных регистрировать ничтожно малые изменения тока в джозефсоновских переходах.

Однако потенциальная награда за успех огромна. Обнаружение планковских частиц не только раскроет тайну темной материи, но и подтвердит фундаментальные идеи квантовой гравитации, открыв перед нами новые горизонты познания Вселенной.

Исследования в этой области только начинаются. Ученые полны энтузиазма и надеются, что в ближайшем будущем им удастся «увидеть» темную материю, используя мощь квантовой физики. Это будет настоящий прорыв, который перевернет наше представление о мире и откроет новую эру в исследовании космоса.

5 комментариев

Добавить комментарий

HET
https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.99.085308
Поищите там про электрон в двух точках пространства. Мде…
108855845938739609737@google
Здесь некому искать, сайт мертвый
HET
Так для автора. Может завяжет с бестолковым графоманством ну или уже перейдет в раздел равлечений.
b
На днях теория петлевой квантовой гравитации была закрыта.
Ибо она предсказывает, что скорость света на разных длинах волн слегка различна.
Недавние замеры опровергли эту гипотезу.
1
Во первых, все элементарные частицы — материальные точки без объема.
Во вторых, элементарные частицы между взаимодействиями не назодятсч ни в двух, ни в трех точках одновременно. Между взаимодействиями ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ частицы НЕ НАХОДЯТСЯ НИГДЕ. Но для понимания этого… квантовую физику учить придется. Автор решил просто повторять антинаучный бред с псевдонаучных пабликов.
В третьих, не планковские частицы, а планковские черные дыры.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как подготовить батареи к отопительному сезону: что проверить до включения отопления

  • Тематическая подборка
  • Оффтопик
Пока батареи холодные, их состояние легко проверить без риска обжечься и без спешки. Именно сейчас стоит посмотреть, нет ли следов протечки, очистить радиатор от пыли и убедиться, что краны...

По законам физики Вселенная должна была остаться пустой: как новая частица объяснила преобладание материи над антиматерией

В наблюдаемой Вселенной вещество преобладает над антивеществом. Это опытный факт, подтвержденный астрофизическими наблюдениями за реликтовым излучением и расчетами первичного ядерного синтеза....

✦ ИИ  Кто из динозавров был чемпионом по скоростному росту: как древние гиганты достигали огромных размеров

Динозавры оставались одними из крупнейших наземных животных в истории планеты, но их впечатляющие размеры были результатом не только миллионов лет эволюции. Многие виды обладали необычайно быстрыми...

✦ ИИ  Nothing обновит мой дешёвый телефон до Android 17, а свой флагман — бросит. Я полез в исходники и понял, что дело не в жадности

Я открыл настройки, ткнул «Проверить обновления» и получил привычное «Установлена последняя версия». Обычное дело, закрыл и забыл. Необычным оказалось то, что я прочитал в ленте через пять минут....

В веществе метеоритов нашли десятки тысяч сложных молекул — и впервые получили их прямые снимки

Когда речь заходит об органических веществах в метеоритах, обычно упоминают аминокислоты, сахара или азотистые основания. Эти молекулы привлекают внимание прежде всего потому, что из них построена...

Почему осенняя палатка должна отличаться от летней: 7 вещей, которые нужно проверить

  • Тематическая подборка
  • Оффтопик
Летом палатку можно поставить вечером, переночевать в ней и утром спокойно собрать лагерь. Осенью всё сложнее: температура быстро падает, ночью появляется конденсат, земля становится холодной и...