وب کلیک

آزمایشی که می‌تواند آشتی مکانیک کوانتومی و گرانش را ثابت کند

۲۲ اسفند ۱۳۹۶

یکی از بزرگترین چالش‌های پیش‌ روی فیزیک امروز، آشتی مکانیک کوانتومی و گرانش هست؛ دو نظریه‌ای که در مقیاس‌های متفاوت عمل کـــرده و به ظاهر، قرار نیست از در صلح با یکدیگر  وارد شوند. اکنون دو گروه از وب کلیکان و به طور مستقل از یکدیگر، آزمایشی طراحی کـــرده‌اند که آشتی مکانیک کوانتومی و گرانش را ممکن می‌کند. گروه نخست حاصل همکاری وب کلیکان از دانشگاه‌های آکسفورد و سنگاپور بوده و گروه دوم، حاصل یک همکاری بین‌المللی هست. این دو مقاله‌ در مجله‌ی Physical Review Letters منتشر انجام گرفته‌اند. با وب کلیک همراه باشید…

وب کلیکان هنوز نمی‌توانند ماهیت گرانش را توضیح دهند، در واقع گرانش با اینکه به نیکوی کار می‌کند، اما به نیکوی درک نانجام گرفته هست. بهترین نظریه‌ی حاضر برای توصیف گرانش، به نظریه‌ی نسبیت عمومی اینشتین بازمی‌گردد، اما هنوز راهی برای آشتی دادن آن با مکانیک کوانتومی، پیدا نانجام گرفته هست. برخی فیزیکدانان معتقدند ذره‌ای به نام گراویتون وجود دارد، اما اثبات وجود چنین ذره‌ای، خسته‌کننده انجام گرفته، زیرا این ذره، آنقدر ضعیف هست که اندازه‌‌گیری نیروی آن، تقریبا غیرممکن هست. محققان هیچ‌یک از این دو تیم ادعا نکـــرده‌اند که آزمایش آنها می‌تواند گرانش و مکانیک کوانتومی را با یکدیگر آشتی دهد، بلکه در عوض، آنها معتقدند اگر آزمایش‌های پیشنهادی آنها، موفقیت‌آمیز باانجام گرفت، چنین آشتی و اتحادی، ممکن خواهد بود.

در آزمایش موردنظر، تلاش می‌شود دو ذره با هستفاده از جاذبه‌های گرانشی درهم‌تنیده شوند که چنین حالتی، به معنی تایید گرانش کوانتومی خواهد بود. به طور دقیق‌تر، دو الماس کوچک که فاصله‌ی کمی با یکدیگر داشته و هر یک از آنها در یک برهم‌ نهی دو جهت اسپینی قرار داده‌ انجام گرفته‌اند را معلق می‌کنند. پس از آن، یک میدان مغناطیسی به هر مولفه‌ی اسپینی اعمال می‌شود. اکنون باید دید هر یک از اجزا، به طور گرانشی،‌ جذب یکدیگر انجام گرفته‌اند یا نه. محققان معتقدند اگر آنها واقعا جذب یکدیگر انجام گرفته باشند، ثابت می‌کند گرانش، کوانتومی هست. برای یک نتیجه‌گیری دقیق، باید این آزمایش را به دفعات زیاد انجام داد. اگرچه با نخستین نگاه، به نظر می‌رسد چنین آزمایشی، به زودی قابل اجرهست، اما واقعا اینطور نیست. محققان معتقدند به دلیل الزام بهبود حساسیت، یک دهه برای انجام چنین آزمایشی، زمان لازم هست.