Квантовая гравитация в лаборатории: физики нашли «аналог» гравитона

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Загадочная гравитация, управляющая движением планет и галактик, уже столетия будоражит умы ученых. Ее законы, сформулированные Ньютоном и Эйнштейном, прекрасно описывают макромир, но как только мы пытаемся проникнуть в квантовый мир, гравитация ускользает от нашего понимания. Ключом к разгадке этой тайны могут стать гравитоны — гипотетические частицы, переносящие гравитационное взаимодействие.

Автор: Designer

Долгое время считалось, что гравитоны можно обнаружить только в космосе, изучая гравитационные волны, рожденные столкновениями черных дыр или нейтронных звезд. Однако группа физиков из Принстонского университета сделала, казалось бы, невозможное — они нашли «аналог» гравитона в обычном полупроводнике.

Это открытие, подобно вспышке молнии, осветило сразу несколько областей физики — от физики твердого тела до квантовой гравитации.

Неуловимые частицы

Поиск гравитонов — одна из самых сложных задач современной физики. Эти частицы, если они существуют, должны быть невероятно легкими и практически не взаимодействовать с обычной материей. Именно поэтому их так трудно обнаружить.

В 1993 году Арон Пинчук и его коллеги предположили, что аналоги гравитонов могут существовать в некоторых материалах, где электроны ведут себя как «жидкость», демонстрируя коллективные квантовые эффекты.

И вот, спустя 30 лет, эта идея нашла свое подтверждение. Ученые охладили полупроводник — арсенид галлия — до сверхнизких температур и поместили его в сильное магнитное поле. В этих условиях электроны в материале образовали «квантовую жидкость», в которой и были обнаружены возбуждения, подобные гравитонам.

Мост между мирами

Конечно, найденные частицы — не настоящие гравитоны. Они существуют только в двумерном пространстве полупроводника и не подчиняются всем законам теории относительности.

Тем не менее, это открытие имеет огромное значение. Во-первых, оно подтверждает, что идеи квантовой гравитации могут быть применимы к физике твердого тела. Во-вторых, найденные «аналоги» гравитонов помогут физикам-теоретикам лучше понять свойства настоящих гравитонов и, возможно, даже разработать новые теории квантовой гравитации.

Новые горизонты

Открытие «гравитоноподобных» частиц в полупроводнике — это только начало. Ученые уже планируют новые эксперименты, которые помогут им детально изучить свойства этих частиц и их связь с гравитацией.

Возможно, в будущем подобные исследования помогут нам не только разгадать тайны гравитации, но и создать новые материалы с уникальными свойствами, которые найдут применение в самых разных областях — от электроники до космических технологий.

Так, маленький полупроводник, охлажденный до сверхнизких температур, стал окном в мир квантовой гравитации, открывая перед нами новые горизонты для исследований и даря надежду на то, что однажды мы сможем объединить все силы природы в единую теорию.

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как хранить продукты в жару

С наступлением жаркой погоды важно уделить особое внимание хранению продуктов питания. Высокие температуры способствуют быстрому размножению бактерий, что может привести к порче продуктов и пищевым...

Умные мурлыки: 5 пород кошек с высоким IQ, которые легко обучаются

В мире кошек существуют особые породы, которые не только привлекают своей миловидной внешностью, но и впечатляют своим высоким уровнем интеллекта. Эти умные питомцы не только быстро учатся, но и...

Почему Steam Deck — консоль предельных параметров без будущего (но её все равно стоит купить)

Когда в июле 2021 года Valve анонсировала Steam Deck, игровое сообщество было потрясено. И действительно, идея полноценного десктопного гейминга на портативной консоли казалась революционной.Однако...

Вакуумный упаковщик: преимущества и недостатки устройства

Вакуумный упаковщик стал полезным гаджетом на кухне, особенно если нужно сохранить подольше свежесть продуктов. Вакууматор выкачивает воздух, позволяя не контактировать продукт с кислородом,...

P2P-сети, доверие и безопасность. Почему в Биткоин-сетях все по-честному

Хранится ли Биткоин у кого-то на компьютере? Уже выяснили, что нет. Есть ли какое-то физическое воплощение — часто рисуют золотые монетки с чеканкой? Тоже нет. А что все-таки...

Защита картера: действительно ли она необходима для вашего автомобиля?

Угадайте, какой аксессуар чаще всего предлагают при покупке нового авто? Конечно, это защита картера! Наши дороги делают этот элемент почти незаменимым — малейшее отвлечение, и ваш...