Et muligt eksperiment for at bevise, at tyngdekraften og kvantemekanikken kan forenes

To forskerhold, der arbejder uafhængigt af hinanden, er kommet med et eksperiment, der skal bevise, at tyngdekraften og kvantemekanikken kan forenes. Det første hold er en parring af Chiara Marletto fra University of Oxford og Vlatko Vedral fra National University of Singapore. Det andet er et internationalt samarbejde. I papirerne, begge udgivet i Fysisk gennemgangsbreve , holdene beskriver deres eksperiment og hvordan det kan udføres.

Tyngdekraften er en hård møtrik at knække, der er bare ingen tvivl om det. Sammenlignet med, den stærke, svage og elektromagnetiske kræfter er en tur i parken. Forskere kan stadig ikke forklare tyngdekraftens natur, selvom hvordan det fungerer, er temmelig godt forstået. Den nuværende bedste teori om tyngdekraften går helt tilbage til Einsteins generelle relativitetsteori, men der har ikke været nogen måde at forene det med kvantemekanik. Nogle fysikere foreslår, at det kan være en partikel, der kaldes graviton. Men at bevise, at der findes en sådan partikel, har været frustrerende, fordi den ville være så svag, at det ville være næsten umuligt at måle dens kraft. I denne nye indsats, ingen af ​​holdene antyder, at deres eksperiment kunne forene tyngdekraften og kvantemekanikken. I stedet, de påstår, at hvis et sådant forsøg lykkes, det ville næsten bevise, at det burde være muligt at gøre det.

Eksperimentet indebærer i det væsentlige forsøg på at sammenfiltrede to partikler ved hjælp af deres tyngdekraftsattraktion som et middel til at bekræfte kvantegravitation. I praksis, det ville bestå i at svæve to bittesmå diamanter en lille afstand fra hinanden og sætte hver af dem i en superposition af to spin -retninger. Efter det, et magnetfelt ville blive anvendt for at adskille spin -komponenterne. På dette tidspunkt, en test ville blive foretaget for at se, om hver af komponenterne er tiltrukket af tyngdekraften. Hvis de er, forskerne hævder, det vil bevise, at tyngdekraften er kvante; hvis de ikke er det, så vil det ikke. Eksperimentet skulle køre mange gange for at få en nøjagtig vurdering. Og selvom et første kig kan tyde på, at et sådant eksperiment meget hurtigt kunne udføres, det modsatte er faktisk sandt. Forskerne antyder, at det sandsynligvis vil være et årti, før et sådant forsøg kan udføres på grund af nødvendigheden af ​​at forbedre skalaen og følsomheden i et sådant eksperiment.

© 2018 Phys.org