Test af bølgefunktionskollaps tyder på, at tyngdekraften ikke er svaret

Diósi – Penrose (DP) -modellen for tyngdekraftsrelateret bølgefunktionskollaps. en, Ifølge kvantegravitation, en rumlig kvanteoverlejring af et system (rød kugle) genererer en overlejring af forskellige rumtidskurvaturer (grå ark), svarende til de mulige forskellige placeringer af systemet. Penrose hævder, at en overlejring af forskellige rumtider er ustabil og forfalder med tiden, at få systemets bølgefunktion også til at kollapse. Han giver et estimat for sammenbrudstidspunktet som angivet i ligning (1), hvilket er hurtigere for et større system, ligner den, der tidligere blev foreslået af Diósi. b, Masterligningen for DP -modellen (ligning (3)) forudsiger ikke kun bølgefunktionens kollaps, men også en allestedsnærværende Brown-lignende diffusion (repræsenteret ved den grå pil) for hver bestanddel i systemet. Når bestanddelene er ladet (protoner og elektroner), diffusionen ledsages af emission af stråling (bølget orange linjer), med et spektrum, der afhænger af systemets konfiguration. Dette er givet ved ligning (4) i intervallet ΔE =(10–10 ⁵ ) KeV af fotonergier. Den forudsagte strålingsemission er svag, men potentielt påviselig ved et forsøg udført i et meget støjsvagt miljø. Vi udførte et sådant eksperiment for at udelukke den oprindelige parameterfrie version af DP-modellen. Kredit: Naturfysik (2020). DOI:10.1038/s41567-020-1008-4

Et team af forskere fra Tyskland, Italien og Ungarn har testet en teori, der tyder på, at tyngdekraften er kraften bag kvantekollaps og har ikke fundet beviser til støtte for den. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturfysik , forskerne beskriver underjordiske eksperimenter, de udførte for at teste tyngdekraftens indvirkning på bølgefunktioner, og hvad deres arbejde viste dem. Myungshik Kim, med Imperial College London har udgivet et News &Views -stykke i samme nummer, skitsere teamets arbejde og konsekvenserne af deres resultater.

Kvantfysik tyder på, at et objekts tilstand afhænger af dets egenskaber og måden det måles af en observatør; tankeeksperimentet med Schrödingers kat er måske det mest berømte eksempel. Men teorien er ikke universelt accepteret - fysikere har kæmpet i mange år om forestillingen, med nogle der argumenterer for at det virker lidt for antropocentrisk til at være virkeligt. Bag teorien er begrebet bølgeformkollaps, hvorved observationen af en partikel, som et eksempel, får det til at falde sammen. For at give mening om ideen, nogle fysikere har antydet, at kraften bag bølgeformens kollaps ikke er en person, der kigger på en partikel, men tyngdekraften. De antyder, at gravitationsfelter eksisterer uden for kvanteteorien og modstår at blive tvunget til akavede kombinationer såsom superpositioner. Et tyngdefelt, der er tvunget til at gøre det, bryder snart sammen, tager partiklen med. I denne nye indsats, forskerne udtænkte et eksperiment for at teste denne teori i fysisk forstand.

Forsøget bestod i at bygge en lille krystaldetektor fremstillet af germanium og bruge den til at detektere gamma- og røntgenemissioner fra protoner i germaniumets kerner. Men inden eksperimentet køres, de pakkede detektoren ind i bly og tabte den ned i et anlæg 1,4 kilometer under jordoverfladen på Gran Sasso National Laboratory i Italien for at forhindre så meget ekstern stråling i at nå sensoren som muligt. Efter to måneders test, holdet registrerede langt færre fotonhits, end teorien antyder - hvilket indikerer, at partiklerne ikke kollapsede på grund af tyngdekraften, som teorien havde foreslået.

Sidste artikelNy metode til maskinlæring-assisteret metode klassificerer hurtigt kvantekilder

Næste artikelGendannelse af filtreringseffektiviteten af N95 -masker, efter at de er blevet rengjort