Квантовая интерференция: новый метод поиска темной материи планковского масштаба?

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

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 песчаный остров Сейбл погубил сотни кораблей

У Сейбла судно могло сесть на мель ещё до того, как команда замечала берег. Подводные песчаные косы уходят далеко за оконечности острова, а низкую сушу часто скрывает туман. За несколько столетий...

Зачем на домашнем телефоне была кнопка R или Flash и почему ею пользовались не все

На кнопочном домашнем телефоне рядом с цифрами встречалась клавиша R, Recall или Flash. С повторным набором всё было понятно: нажал — аппарат снова звонит по последнему номеру. А...

В канадское озеро три года добавляли синтетический эстроген — популяция мелкой рыбы почти исчезла

В начале 2000-х учёные в канадской провинции Онтарио начали опыт, который в обычной лаборатории выглядел бы почти невозможным. Вместо аквариума они использовали целое озеро площадью 34...

Обзора компактного GAN зарядного блока питания UGREEN S534 для путешественников

UGREEN S534 — это компактный блок «6-в-1» на 45 Вт с GaN. Изначально он придуман для путешественников. Главная фишка — несколько вилок под сети в разных странах плюс целых 4...

Обзор Sivga SV021 Pro: деревянные наушники с отличным звуком и очень удобной посадкой

У меня уже больше года есть наушники Sivga Anser, которыми я очень доволен. Но захотелось взять ещё одни, на этот раз для работы в офисе. Чтобы можно было включить любимую музыку, спокойно...

Зачем на аудиокассетах были дополнительные отверстия — и как магнитофон узнавал тип ленты

Две аудиокассеты могут иметь одинаковые размеры, одинаковую продолжительность записи и похожие наклейки, но различаться небольшими вырезами на верхнем торце. Если сравнить несколько корпусов, у...