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

Optonica SA-2121H: ресивер, где проще заменить транзисторы, чем один конденсатор

В 1975 году японская Sharp выделила звуковое направление в отдельное подразделение Optonica. Задумывали его как конкурента признанным производителям hi-fi аппаратуры, и линейка получилась широкая:...

Аккумуляторы из вторсырья превзошли новые заводские батареи: как модернизация катода и графита увеличила их ресурс в два раза

Литий-ионные аккумуляторы окружают нас повсюду: они питают смартфоны, ноутбуки, электроинструменты, системы хранения энергии и электромобили. У всех этих батарей есть общая проблема — со...

7300 лет назад супервулкан засыпал Японию пеплом. Почему одни племена вымерли, а другие пережили демографический скачок

Около 7300 лет назад в Восточно-Китайском море, всего в тридцати километрах к югу от японского острова Кюсю, проснулся подводный вулкан Кикай. Это извержение получило в науке двойное имя...

Лось способен нырять за кормом на несколько метров: зачем сухопутному гиганту подводная жизнь

Лось кажется животным, которому вода нужна разве что для питья и спасения от жары. Высокие ноги, тяжёлое тело, огромная голова — всё в нём будто рассчитано на болота и лесные просеки, но...

Ракетная Tesla полетела, а также развитие ситуации с датацентрами в РФ: главное за неделю

Самые интересные новости финансов и технологий в России и мире за неделю: ЦОДы Судного дня в России, Генпрокуратура отступилась от Freedom Holding, Нобелевка по экономике...