Частиците могат да „усещат“ ефектите на гравитационните полета дори когато няма гравитация

Частиците могат да „усещат“ ефектите на гравитационните полета дори когато няма гравитация

Частиците могат да „усещат“ ефектите на гравитационните полета дори когато няма гравитация

В квантовата механика заредените частици, като електроните, могат да бъдат чувствителни към ефектите на електромагнитните полета дори когато са поставени в регион, в който и електрическите, и магнитните полета са нулеви. Това е т.нар. ефект на Ахаронов-Бом. Ново изследване установява, че подобно нещо се случва и при гравитацията.

Откритията, публикувани в научното издание Science, са изцяло присъщи за сферата на квантовата механика. В класическата физика траекторията на една частица може да бъде установена, като се измерят взаимодействията ѝ с местните силови полета. Ако стойността на полето е нула, върху частицата не се оказва въздействие.

При квантовата механика нещата не стоят по този начин. Частица в пространствена суперпозиция ще почувства потенциалната енергийна разлика в полето дори когато въпросното поле е с нулева стойност по траектория ѝ. Това е доказано още през 1960 г. при индуцирани магнитни полета и изследователите вярват, че същото трябва да важи и при гравитацията.

Гравитацията не се спогажда добре с квантовата механика. Нашата водеща теория на гравитацията – Общата теория на относителността – често влиза в противоречие със света на квантовата механика. В случая обаче двете сфери са  в съгласие. Този ефект е еквивалентен на времевото забавяне, породено от гравитационното поле.

Времевото забавяне вследствие на гравитацията е от съществено значение – то постоянно се прилага при корекцията на GPS часовници например. Измерването му на квантово ниво обаче въобще не е лесна работа.

Екипът изпраща рубидиеви атоми във вътрешността на вакуумна тръба. В близост до най-високия ѝ край откриваме пръстеновидна маса, тежаща около килограм, изградена от волфрам. С помощта на лазерни импулси учените разделят, пренасочват и рекомбинират пакетите от атомни вълни, тъй като в квантовата механика частиците са вълни, а вълните са частици.

Лазерът разпръсква тези вълни по такъв начин, че част от тях да се задържат при по-високите места, а други – при по-ниските. Наличието на пръстеновидната маса обаче изкривява пространство-времето (досущ като всеки един обект с маса според Общата теория на относителността). Ние не можем да го усетим, но атомите – да.

Източник: Obekti.bg

Коментари

НАЙ-НОВО

|

НАЙ-ЧЕТЕНИ

|

НАЙ-КОМЕНТИРАНИ