Физики измерили гравитацию почти на квантовом уровне, открыв дорогу к «теории всего»
Ученые стали на шаг ближе к разгадке загадочных сил Вселенной после того, как научились измерять гравитацию на уровне частицы. Физики из Университета Саутгемптона обнаружили слабое гравитационное притяжение крошечной «песчинки», используя новую технику. Они утверждают, что это может проложить путь к открытию неуловимой теории квантовой гравитации.
В эксперименте, опубликованном в журнале Science Advances, для обнаружения гравитации на микроскопических частицах использовались левитирующие магниты — достаточно маленькие, чтобы находиться границе квантового мира. До сих пор не до конца понятно, как действует сила, открытая Исааком Ньютоном, в крошечном квантовом мире. Даже Эйнштейн был сбит с толку и заявил, что не существует реалистичного эксперимента, который мог бы показать квантовую версию гравитации.
Ведущий автор Тим Фукс:
«В течение столетия ученые пытались, но не смогли понять, как гравитация и квантовая механика работают вместе. Теперь мы успешно измерили гравитационные сигналы самой маленькой из когда-либо зарегистрированных масс, это означает, что мы на один шаг ближе к окончательному пониманию того, как это работает в тандеме. Мы начнем уменьшать источник, пока не достигнем квантового мира. Понимая квантовую гравитацию, мы могли бы разгадать некоторые загадки нашей Вселенной — например, как она возникла, что происходит внутри черных дыр, или объединение всех сил в одну большую теорию».
Правила квантовой реальности до сих пор не до конца поняты наукой, но считается, что частицы и силы в микроскопическом масштабе взаимодействуют иначе, чем объекты обычного размера.
В исследовании использовалась сложная установка, включающая сверхпроводящие устройства с магнитными полями, чувствительными детекторами и усовершенствованной виброизоляцией.
Она измерила притяжение крошечной крупинки в 0,43 мг: всего 30 аН (аттоньютон — 10 в степени -18 Ньютонов). Частица левитировала над магнитом при температуре на сотую долю градуса выше абсолютного нуля — около -273 градусов по Цельсию.