Rewolucyjna teoria grawitacjii - Czy grawitacja jest klasyczna, a nie kwantowa?

Kategorie: 

Źródło: innemedium

Fizycy od dziesięcioleci poszukują jednolitej teorii wszystkiego, która połączyłaby grawitację Einsteina z mechaniką kwantową. Wyzwanie to, polegające na zintegrowaniu ogólnej teorii względności z teorią kwantową, stanowiło kamień węgielny fizyki teoretycznej. Jednak niedawno Jonathan Oppenheim z University College London zaproponował radykalną teorię, która kwestionuje panujące założenie o konieczności kwantyzacji grawitacji.

 

 

Według Oppenheima, grawitacja może być zasadniczo klasyczna, a nie kwantowa. Ta teoria, nazwana „postkwantową teorią klasycznej grawitacji”, oznacza, że zamiast modyfikować czasoprzestrzeń, modyfikowana jest sama teoria kwantowa. Przewiduje ona wrodzone naruszenie przewidywalności, co prowadzi do losowych i gwałtownych fluktuacji w czasoprzestrzeni. Te fluktuacje są większe niż te przewidywane przez teorię kwantową, co sprawia, że pozorna masa obiektów staje się nieprzewidywalna, jeśli jest mierzona z wystarczającą precyzją.

 

Klasyczna teoria grawitacji spotyka się z problemami, gdy jest stosowana do cząstek kwantowych. Jednak teoria Oppenheima obejmuje pewien rodzaj losowości, co pozwala na uniknięcie tych sprzeczności. Teoria ta proponuje, że zamiast mieć określone pole grawitacyjne, pole to fluktuuje, co pozwala na utrzymanie superpozycji cząstek i wzorca interferencji w eksperymencie z podwójną szczeliną.

 

Eksperymenty mogą sprawdzić tę teorię poprzez poszukiwanie dowodów na te losowe fluktuacje grawitacyjne. Weller-Davies, współpracownik Oppenheima, sugeruje, że precyzyjne pomiary masy mogą potwierdzić lub obalić teorię. Na przykład, International Bureau of Weights and Measures we Francji rutynowo waży masę 1 kg, która była standardem 1 kg. Jeśli fluktuacje w pomiarach tej masy są mniejsze niż wymaga to matematyczna spójność, teoria może być obalona.

 

W ciągu ostatnich pięciu lat grupa badawcza UCL testowała teorię i badała jej konsekwencje. Zach Weller-Davies, współautor teorii, zauważył, że odkrycie to kwestionuje nasze rozumienie fundamentalnej natury grawitacji, ale także otwiera drogi do zbadania jej potencjalnej kwantowej natury.

 

Dr. Šoda z Perimeter Institute for Theoretical Physics w Kanadzie i dr Sparaciari z UCL Physics & Astronomy, którzy przeprowadzili analityczne i numeryczne obliczenia wspierające projekt, wyrazili nadzieję, że eksperymenty te mogą określić, czy dążenie do kwantowej teorii grawitacji jest właściwym podejściem.

 

Weller-Davies wskazał, że musi istnieć delikatna równowaga, jeśli kwantowe cząstki, takie jak atomy, mają zdolność do zginania klasycznej czasoprzestrzeni. Musi istnieć podstawowy kompromis między falową naturą atomów a wielkością losowych fluktuacji w czasoprzestrzeni.

 

Profesor Sougato Bose z UCL Physics & Astronomy, który nie był zaangażowany w ogłoszenie tej teorii, ale był jednym z pierwszych proponujących eksperyment entanglement, stwierdził, że eksperymenty mające na celu przetestowanie natury czasoprzestrzeni będą wymagały dużego wysiłku, ale są niezmiernie ważne z punktu widzenia zrozumienia podstawowych praw natury.

 

Teoria była motywowana próbą Oppenheima rozwiązania problemu informacji w czarnej dziurze. Według standardowej teorii kwantowej, obiekt wchodzący do czarnej dziury powinien być w jakiś sposób promieniowany z powrotem jako informacja, ponieważ informacja nie może być zniszczona. Jednakże narusza to ogólną teorię względności, która mówi, że nie można nic wiedzieć o obiektach przekraczających horyzont zdarzeń czarnej dziury. Nowa teoria pozwala na zniszczenie informacji, ze względu na fundamentalne naruszenie przewidywalności.

Ocena: 

5
Średnio: 5 (1 vote)
loading...

Skomentuj