Квантовая гравитация в лаборатории: физики нашли «аналог» гравитона

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Загадочная гравитация, управляющая движением планет и галактик, уже столетия будоражит умы ученых. Ее законы, сформулированные Ньютоном и Эйнштейном, прекрасно описывают макромир, но как только мы пытаемся проникнуть в квантовый мир, гравитация ускользает от нашего понимания. Ключом к разгадке этой тайны могут стать гравитоны — гипотетические частицы, переносящие гравитационное взаимодействие.

Автор: Designer

Долгое время считалось, что гравитоны можно обнаружить только в космосе, изучая гравитационные волны, рожденные столкновениями черных дыр или нейтронных звезд. Однако группа физиков из Принстонского университета сделала, казалось бы, невозможное — они нашли «аналог» гравитона в обычном полупроводнике.

Это открытие, подобно вспышке молнии, осветило сразу несколько областей физики — от физики твердого тела до квантовой гравитации.

Неуловимые частицы

Поиск гравитонов — одна из самых сложных задач современной физики. Эти частицы, если они существуют, должны быть невероятно легкими и практически не взаимодействовать с обычной материей. Именно поэтому их так трудно обнаружить.

В 1993 году Арон Пинчук и его коллеги предположили, что аналоги гравитонов могут существовать в некоторых материалах, где электроны ведут себя как «жидкость», демонстрируя коллективные квантовые эффекты.

И вот, спустя 30 лет, эта идея нашла свое подтверждение. Ученые охладили полупроводник — арсенид галлия — до сверхнизких температур и поместили его в сильное магнитное поле. В этих условиях электроны в материале образовали «квантовую жидкость», в которой и были обнаружены возбуждения, подобные гравитонам.

Мост между мирами

Конечно, найденные частицы — не настоящие гравитоны. Они существуют только в двумерном пространстве полупроводника и не подчиняются всем законам теории относительности.

Тем не менее, это открытие имеет огромное значение. Во-первых, оно подтверждает, что идеи квантовой гравитации могут быть применимы к физике твердого тела. Во-вторых, найденные «аналоги» гравитонов помогут физикам-теоретикам лучше понять свойства настоящих гравитонов и, возможно, даже разработать новые теории квантовой гравитации.

Новые горизонты

Открытие «гравитоноподобных» частиц в полупроводнике — это только начало. Ученые уже планируют новые эксперименты, которые помогут им детально изучить свойства этих частиц и их связь с гравитацией.

Возможно, в будущем подобные исследования помогут нам не только разгадать тайны гравитации, но и создать новые материалы с уникальными свойствами, которые найдут применение в самых разных областях — от электроники до космических технологий.

Так, маленький полупроводник, охлажденный до сверхнизких температур, стал окном в мир квантовой гравитации, открывая перед нами новые горизонты для исследований и даря надежду на то, что однажды мы сможем объединить все силы природы в единую теорию.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Император Александр I и старец Фёдор Кузьмич: тайна, которую не удалось разгадать

Почему императора Александра I связывают с загадочным сибирским старцем? Документы, историческое расследование и легенда, которую не удалось доказать.

Обзор Greenworks DD560: проверяю его там, где обычному шуруповерту уже тяжело

Greenworks DD560 — компактная аккумуляторная дрель-шуруповерт с бесщеточным двигателем, крутящим моментом до 60 Нм и системой Anti-kickback. Модель рассчитана на сверление, работу с...

Почему новые телевизоры не показывают два канала одновременно и при чем тут форма экрана

Почему на новых телевизорах пропало разделение экрана пополам? Объясняю, как геометрия и защита контента поставили крест на любимой функции старых плазм.

Шпиль внутри небоскрёба: как вершину Chrysler Building подняли из самого здания

Осенью 1929 года прохожий, смотревший на строящийся Chrysler Building с Лексингтон-авеню, мог решить, что его высота уже почти понятна. Стальной каркас поднялся над Манхэттеном, ступенчатая корона...

Зачем на пульте телевизора четыре цветные кнопки и почему они часто ничего не делают

На телевизионном пульте почти всё понятно без инструкции. Цифры переключают каналы, качелька меняет громкость, кнопка с домиком открывает главное меню. Но рядом встречается загадочная четвёрка:...

Крок-месье: как горячий бутерброд с ветчиной и сыром стал классикой парижских кафе

Крок-месье не похож на блюдо, которому нужна легенда. Два ломтика хлеба, ветчина, сыр, жар — конструкция почти вызывающе проста. Но именно такие вещи иногда лучше всего приживаются в...