Ֆիզիկոսներն առաջին անգամ դիտարկել են Այնշտայնի ձգողականությունը քվանտային մակարդակում

Ֆիզիկոսների միջազգային թիմն առաջին անգամ ուղղակիորեն դիտարկել է Այնշտայնի համարժեքության սկզբունքով կանխատեսված ձգողական ազդեցությունը քվանտային մակարդակում՝ ապահովելով հազվագյուտ փորձարարական կամուրջ ֆիզիկայի երկու ամենահաջող, սակայն անհամատեղելի տեսությունների միջև։

Հետազոտությունը, որը հրապարակվել է սեպտեմբերի 2-ին՝ չորեքշաբթի օրը, Science Advances ամսագրում, օգտագործել է գերսառը ռուբիդիումի ատոմներ՝ չափելու համար, թե ինչպես է ձգողականությունը ազդում ընկնող ատոմի քվանտային փուլի վրա, և պարզել է, որ արդյունքները համընկնում են ընդհանուր հարաբերականության տեսությունից բխող կանխատեսումների հետ:sciencedaily+1

Ատոմների բաժանումը Այնշտայնին փորձարկելու համար

Նեգևի Բեն-Գուրիոնի համալսարանից Ռոն Ֆոլմանի գլխավորած փորձը, Օքսֆորդի համալսարանի, Ուլմի համալսարանի և այլ հաստատությունների գործընկերների հետ համատեղ, օգտագործել է Քվանտային Գալիլեյի ինտերֆերոմետր կոչվող սարքը։ Թիմը ռուբիդիումի ատոմների ամպերը սառեցրել է մինչև բացարձակ զրոյից մի փոքր բարձր ջերմաստիճան և տեղադրել դրանք հատուկ նախագծված ատոմային չիպի մոտ։ Միկրոալիքային իմպուլսների միջոցով նրանք ատոմները դրել են քվանտային սուպերպոզիցիայի մեջ՝ մի վիճակ, որում յուրաքանչյուր ատոմ արդյունավետորեն հետևում էր երկու ուղու միաժամանակ:sciencedaily

Մի ուղու երկայնքով չիպի կողմից ստեղծված մագնիսական դաշտերը հակազդել են ձգողականությանը՝ ատոմը պահելով անշարժ։ Մյուս ուղու երկայնքով ատոմը մագնիսական իմպուլսով արձակվել է վեր, այնուհետև թողնվել ազատ անկման։ Երբ երկու ուղիները վերամիավորվել են, ստացված ինտերֆերենցիոն պատկերը բացահայտել է քվանտային փուլի չափելի տեղաշարժ, որը համընկնում է այն բանի հետ, ինչ Այնշտայնի համարժեքության սկզբունքը կկանխատեսեր քվանտային օբյեկտի համար:space+1

«Սա եզակի հոդված է այն առումով, որ այն համատեղում է բարդ փորձը հեռուն գնացող տեսական մեկնաբանության հետ՝ ֆիզիկայի ամենահիմնարար հարցերից մեկի վերաբերյալ», — ասել է Ֆոլմանը հայտարարության մեջ:sciencedaily

Ինչ է այն ապացուցում և ինչ՝ ոչ

Թիմը, որի կազմում է նաև Նոբելյան մրցանակակիր ֆիզիկոս սըր Ռոջեր Փենրոուզը, զգուշորեն սահմանազատել է իր ձեռքբերման շրջանակը։ Արդյունքը չի միավորում քվանտային մեխանիկան և ընդհանուր հարաբերականության տեսությունը, ինչպես նաև չի ցույց տալիս, որ հենց ձգողականությունն է քվանտային։ Այն ցույց է տալիս, որ Այնշտայնի համարժեքության սկզբունքը մնում է համատեղելի քվանտային վարքագծի հետ փորձարկված պայմաններում:discovermagazine+1

«Մենք չունենք հետևողական տեսություն, որը կասեր մեզ, թե ինչու պետք է քվանտային ֆիզիկան ձախողվի», — ասել է համահեղինակ Վլատկո Վեդրալը Օքսֆորդի համալսարանից։ «Այս փորձը քվանտային մեխանիկան մղում է իր ամենահետաքրքիր սահմաններից մեկը՝ ձգողականություն, և ցույց է տալիս, որ դրա կանխատեսումները կրկին հաստատվում են»:sciencedaily+1

Առջևում երկար ճանապարհ է

Փենրոուզը վաղուց պնդում է, որ քվանտային մեխանիկան կարող է խախտվել, երբ բավականաչափ զանգվածեղ օբյեկտները երկար ժամանակ պահվում են սուպերպոզիցիայի մեջ։ Ներկայիս փորձը չի ներառել այնպիսի մեծ օբյեկտներ, որոնք բավարար կլինեին այդ վարկածը ստուգելու համար, սակայն հետազոտողները հույս ունեն ի վերջո ընդլայնել տեխնիկան ավելի ծանր օբյեկտների, այդ թվում՝ նանոադամանդների վրա։ Այդ նպատակին հետամուտ փորձերն արդեն ընթանում են Բեն-Գուրիոնի համալսարանում:sciencedaily