Ученые намерены изогнуть пространство-время в лаборатории

    Все обсуждения квантовой физики эдак либо по другому сводятся к квантовой теории поля. В ее базе покоится общественная мысль об фолиант, что квантовые крупицы воображают собой локализованные возбужденные состояния общего квантового поля — непростая, однако математически нужная мысль, которая перед началом невозможности мудрено ведет взаимодействие с традиционным представлением пространства-времени Эйнштейна. Гравитация, как только говорит теория, является результатом кривизны неописуемой окружающей среды пространства-времени, и современная квантовая физика говорит, что кривое пространство-время обязано оказывать влияние на поведение гипотетичного квантового поля.

    Четкое осознание них взаимодействия останется одним из самых сложноватых вопросцев в физике, такой святой Грааль. За исключением тамошнего, позарез мудрено учить это же взаимодействие в лаборатории. Однако физики намерены поправить это же обидное недоразумение, как только докладывает ExtremeTech.

    Изогнуть пространство-время искусственным методом позарез тяжело. В традиционном осознании это же предпринять достаточно легко — достаточно собрать в одном месте не мало массы — однако для построения кривенький, которой будет довольно для измерения спецэффектов каждой квантовой крупицы, пригодится герметичность, которую можно определить лишь рядом с темной прорехой (в теории). Искривление пространства-времени при помощи магнитных полей либо экзотичной материи тоже предлагалось, к примеру, NASA — однако такова разработка дозволить практически сделать варп-двигатель, ежели его вообщем может быть сделать. Заместо тамошнего дабы выяснять, как только гораздо можно искривить пространство-время, германский ученый Никодим Шпак, похоже, обнаружил лазейку, которая дозволить учить спецэффекты искривленного пространства-времени, фактически, и не искривляя его.

    Ученые намерены изогнуть пространство-время в лаборатории

    Дабы продолжить прочтение, для вас надо получить степень по высшей арифметике либо ординарно поверить в последующее заявление: сверххолодные атомы (и так как тепло — это же всего только движение атомов, наши атомы будут сверхстационарными), попадая в особенную оптическую сетку (лазерное поле), показывают особенное поведение, которое можно связать с движением квантовых частиц в пространстве-времени. Фраза вышла очень объемной, потому давайте разобьем ее на части.

    Во-первых, атомы и сетка. Эта техника употребляет несколько лазеров для сотворения сложноватой интерференционной картины с конкретными пиками и впадинами — районами с высочайшей либо малорослой интенсивностью энергии. Сверххолодные атомы (охлажденные перед началом вероятного максимума), само собой разумеется, проникают во впадины по законам термодинамики, и так как они сверхстационарны, квантовая механика дает подсказку, что они обязаны быть в состоянии «туннелировать» с пространства на пространство. Атомы обязаны быть охлаждены очень, потому все них вероятные движения умеют разъясняться лишь сиим туннелирующим спецэффектом. Ежели это же эдак, общий механизм движения сквозь сетку возможно представлен взаимодействием квантового поля и пространства-времени.

    На деле, единственное, что надо тут осознать, это же то, что создавая сетку из особенных пиков и впадин, по которым умеют двигаться атомы, ученые умеют конфигурировать значения собственной метафоры пространства-времени. Одна сетка может имитировать взаимодействие квантового поля с плоским пространством-временем (которое на техническом уровне и не бытует, однако возможно на теоретическом уровне в глубоком-глубоком космосе, далековато от каких бы то ни было больших масс), иная может имитировать всерьез кривое место вроде точки рядом с поверхностью суперзвезды.

    Вероятные последствия сего научные исследования очень прозаичны, во всяком случае, в короткосрочной перспективе. Это же один из нескольких прорывов, на которых далековато и не уедешь, однако который может открыть дорожки к новейшим сферам исследовательских работ. Вероятность учить взаимодействие квантовой теории поля и общей теории относительности (а именно, ее следствием — гравитацией), даже косвенно, может потом привести к созданию величавой теории всего.

    Используя метафору кривизны пространства-времени, а уж и не изменяя эту кривизну саму по самому себе, ученые могли бы отдать в дальнейшем ученым метод сымитировать состояние пространства-времени на горизонте обстоятельств темной прорехи либо во время первых моментов опосля Немалого Взрыва. Все, что потребуется, это же верная интерференционная картинка, которая дозволит держать под контролем рассредотачивание более возможных туннельных впадин. Медлительно изменяя интерференционную картинку со временем, ученые даже сумеют узреть последствия непрерывных конфигураций в этом пространстве-времени — вроде расширения вселенной опосля Немалого Взрыва.

    Нет никакой способности спрогнозировать, как только физики сумеют применить эти выработки, однако пока что замысел смотрится очень хорошим. Взаимодействие меж квантовыми явлениями и общей теорией относительности — это работа для нобелевских лауреатов грядущего, это же самая современная физика самого высочайшего уровня. Станет ли эта работа фундаментов для грядущих теорий величавого сплочения? Может быть. Как только минимум, она малость прояснит, как только связать квантовую и релятивистскую физику. Хотя бы малость.