حالت شب
منو
موضوعات
تبلیغات دانشمند شرکت توسعه فناوری اطلاعت زربین
تبلیغات دانشمند شرکت توسعه فناوری اطلاعت زربین

ناامیدی برای تئوری همه چیز محققان با انجام یک آزمایش نشان دادند که گرانش تحت تاثیر کوانتوم مکانیک قرار نمی‌گیرد

QuantumSpin web 1024

اندازه فونت:

وقتی که صحبت فیزیک می‌شود، قوانین مربوط به گرانش تقریبا همه آن چیزی است که می‌‌شود در جهان دید؛ همین قانون است که سیارات را به گردش به دور ستاره‌ها، ستاره‌ها را به گردش دور خورشید وا می‌دارد و البته همه ما با همین پدیده است که به زمین چسبیده‌ایم. اما قسمت‌های نادیدنی جهان عرصه حکم‌فرمایی کوانتوم مکانیک است. اما آیا وقتی کوانتوم مکانیک بر جهان ریز مقیاس حکم می‌راند،  این حکم‌رانی بر جهان بزرگ مقیاس هم تاثیر خواهد گذاشت؟

تحقیقات اخیر نشان داده‌اند که این‌چنین نیست و و گرانش که حکم‌ران جهان بزرگ‌مقیاس است، تحت تاثیر قوانین حاکم بر جهان کوچک مقیاس یا کوانتوم مکانیک قرار نمی‌گیرد.

اما قبل از این‌که وارد چگونگی ماجرا شویم، باید کمی در باره قوانین حاکم بر فیزیک بیشتر بدانیم. در فیزیک دو تئوری عمده برای توضیح جهان وجود دارد؛ فیزیک کلاسیک گه شامل همه کارهای انجام شده در قرن بیستم است و تقریبا همه چیزهای دیدنی را توضیح می‌دهد. و سپس کوانتوم مکانیک که همان‌طور که گفایم برای توضیح جهان ریز مقیاس مثل فوتون، الکترون و حتی بوزون هیگز به کار می‌رود. اما خب همان‌طور که شنیده‌اید فیزیک‌دان‌ها می‌خواهند این دوتئوری را با هم متحد کنند تا یک تئوری برای توضیح کل سازوکار حاکم بر جهان داشته باشند که به نامتئوری همه چیزشناخته می‌شود.

این مطالعه اخیر هم بخشی از این تلاش بود که در آن محققان در دانشگاه «هواژونگ» در «ووهان»  از تکنیک جدید برای کشف ارتباط بین جاذبه و اسپین کوانتومی استفاده کردند که می‌توانست شاهدی باشد بر ارتباط بین فیزیک کلاسیک و کوانتومی.

مطابق قوانین نسبیت عام تاثیر گرانش برهمه اشیاء یکسان است. این قانون که به آن «اصل هم‌ارزی» می‌گویند به طور ساده به این معنی است که اشاییی که جرم یکسانی دارند در طی سقوط آزاد در خلاء دقیقا مسیر یکسانی را می‌پیمایند.

محققان در دانشگاه «هواژونگ» در «ووهان»  از تکنیک جدید برای کشف ارتباط بین جاذبه و اسپین کوانتومی استفاده کردند که می‌توانست شاهدی باشد بر ارتباط بین فیزیک کلاسیک و کوانتومی.

 

اما فیزیک‌دان‌ها نظریه‌ای دارند که می‌گوید اگر ارتباطی بین فیزیک کلاسیک و کوانتوم مکانیک باشد، آن‌وقت حداقل در مورد ذرات بنیادین با اسپین متفاوت، جاذبه باید متفاوت رفتار کند. به‌طور ساده اسپین اندازه حرکت زاویه‌ای طبیعی ذرات بنیادین است که رفتار ذرات بنیادین را توضیح می‌دهد و اگر تاثیرآیی از این ویژگی روی جاذبه پیدا می‌شد، نوید دهنده آینده روشن برای یک تئوری همه چیز بود. محققان قبلا در تلاش برای نگاه کردن به این پدیده شکست خورده بودند. به گزارش دانشمند آنلاین و به نقل از ساینس‌آلرت نتایج این پژوهش که در physical review letters منتشر شده نشان می‌دهد محققان چینی برای آزمایش این پدیده، دست به باز آفرینی آزمایش معروف گالیله که در آن اشیاء را از بالای برج کز پیزا رها کرد، در مقیاس بسیار کوچک، زدند.  آن‌ها دو اتم روبیدیوم با اسپسن متضاد را در حد صفر مطلق سرد کرده و در لوله خلع قرار دادند. سپس با لیزر کمی آن‌ها را به بالا راندند تا شاهد سقوطشان باشند. بعد با استفاده از یک تکنیک خاص جزئیات حرکتشان را با دقت بی‌نظیری اندازه گرفتند.

نتیجه نشان داد علیرغم اسپین متضاد سرعت سقوط این دو اتم تا اندازه یک در 10 میلیون شبیه است که می‌‌توان آن را معادل در نظر گرفت. این نتیجه می‌گوید گرانش کوچکترین اهمیتی برای کوانتوم مکانیک قایل نیست که یک مانع بزرگ سرراه یک تئوری واحد همه چیز محسوب می‌شود. البته هنوز یک امای بزرگ باقی مانده است و آن این است که تاثیری بر گرانش وجود ندارد که ما بتوانیم اندازه‌اش بگیریم و این به این معنی نیست که واقعا تاثیری وجود ندارد. اماتا اینجا نتیجه تقریبا روشن و مشخص است و تنها مطالعات بعدی می‌تواند این نتیجه را نقض کند.

اشتراک گذاری در شبکه های اجتماعی

تلگرام گوگل پلاس لینکدین