Οι φυσικοί προτείνουν τη δοκιμή της κβαντικής βαρύτητας χρησιμοποιώντας λέιζερ.
Οι φυσικοί πρότειναν έναν τρόπο να δοκιμάσουν την κβαντική βαρύτητα που θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί με πείραμα που βασίζεται σε λέιζερ, χρησιμοποιώντας την διαθέσιμη σημερινή τεχνολογία. Μια τεκμηριωμένη θεωρία της κβαντικής βαρύτητας θα έδινε τη δυνατότητα να ξεπεραστεί μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της σύγχρονης φυσικής, ενοποιώντας τη γενική σχετικότητα και την κβαντική μηχανική, οι φυσικοί σήμερα δεν έχουν κανέναν διαθέσιμο τρόπο να δοκιμάσουν οποιαδήποτε προτεινόμενη θεωρία της κβαντικής βαρύτητας.
Τώρα μια ομάδα επτά φυσικών από διάφορες χώρες, S. Dey, A. Bhat, D. Momeni, M. Faizal, AF Ali, TK Dey και A. Rehman, έχουν καταλήξει σε ένα νέο τρόπο πειραματικής δοκιμής της κβαντικής βαρύτητας χρησιμοποιώντας ένα πείραμα με βάση το λέιζερ. Έχουν δημοσιεύσει ένα έγγραφο σχετικά με την προτεινόμενη δοκιμή σε ένα πρόσφατο τεύχος του Nuclear Physics B.
Ένας λόγος για τον οποίο η δοκιμή της κβαντικής βαρύτητας είναι τόσο δύσκολος οφείλονται στο γεγονός ότι τα αποτελέσματά της εμφανίζονται μόνο σε κλίμακες πολύ υψηλής ενέργειας και σε αντίστοιχες μικροσκοπικές κλίμακες μήκους. Αυτές οι ακραίες κλίμακες, οι οποίες είναι πολύ κοντά στην κλίμακα Planck, είναι περίπου 15 τάξεις μεγέθους πέρα από αυτές που είναι προσβάσιμες από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), μακράν το υψηλότερο ενεργειακό πείραμα στον κόσμο.
Προκειμένου να αντιμετωπιστούν αυτές οι προκλήσεις, οι φυσικοί υιοθέτησαν μια εντελώς διαφορετική προσέγγιση για την επίτευξη ενεργειών και μηκών κλίμακας Planck, η οποία μετράει τις επιπτώσεις μιας ιδιότητας που ονομάζεται μη μεταλλαξιμότητα.
Πολλές προτεινόμενες θεωρίες της κβαντικής βαρύτητας, συμπεριλαμβανομένης της κβαντικής βαρύτητας του βρόχου και της θεωρίας των χορδών , είναι μη εμπορικές θεωρίες, στις οποίες η γεωμετρία του χωροχρόνου δεν είναι μεταλλακτική. Σε αυτό το πλαίσιο, ορισμένες παράμετροι έχουν μη μεταλλαξιογόνες σχέσεις, μια έννοια που συνδέεται στενά με την ιδέα των συμπληρωματικών μεταβλητών στην αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg. Μια από τις συνέπειες ενός μη-μεταναστευτικού χωροχρόνου είναι ότι δεν υπάρχουν ξεχωριστές ιδιότητες, οι οποίες έχουν συνέπειες για άλλες περιοχές της κοσμολογίας, όπως το big bang και οι μαύρες τρύπες.
Με την προτεινόμενη δοκιμασία τους, ο στόχος των φυσικών είναι να βρουν πειραματικά στοιχεία που υποστηρίζουν την ιδέα ότι ο χωροχρόνος έχει πράγματι μια μη εμπορική δομή. Για να γίνει αυτό, η προτεινόμενη δοκιμή επιχειρεί να ανιχνεύσει οποιεσδήποτε αλλαγές στις συμβατικές μεταλλασσόμενες σχέσεις που συμβαίνουν σε έναν μικρομηχανικό ταλαντωτή. Εάν υπάρχουν αυτές οι αλλαγές, θα υποδεικνύουν μια μη μεταλλακτική δομή και θα παράγουν μια μετρήσιμη οπτική μετατόπιση φάσης σε ένα ελαφρύ παλμό που έχει συζευχθεί με τον ταλαντωτή.
Χρησιμοποιώντας τις τρέχουσες οπτικές ρυθμίσεις, αυτή η μετατόπιση φάσης μπορεί να μετρηθεί με αρκετά υψηλά επίπεδα ακρίβειας που, σύμφωνα με τους υπολογισμούς των φυσικών, θα επέτρεπαν την πρόσβαση στην ενεργειακή κλίμακα κοντά στο μήκος του Planck. Με την πρόσβαση σε αυτήν την κλίμακα, το πείραμα θα μπορούσε ενδεχομένως να διερευνήσει τις επιπτώσεις μη-μεταλλαξιογόνων θεωριών στο ενεργειακό καθεστώς που σχετίζεται με την κβαντική βαρύτητα.
«Αναμένουμε ότι η γεωμετρία του χωροχρόνου θα είναι μια αναδυόμενη δομή, η οποία προκύπτει από κάποια καθαρά μαθηματική θεωρία της κβαντικής βαρύτητας “, δήλωσε ο καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της British Columbia, ο Okanagan. “Αυτό είναι παρόμοιο με τη γεωμετρία μιας μεταλλικής ράβδου που εξέρχεται από την ατομική φυσική. Περιλαμβάνεται από διάφορες προσεγγίσεις της κβαντικής βαρύτητας ότι αυτή η δομή που στηρίζει τη γεωμετρία του χωροχρόνου μπορεί να εκπροσωπείται από μη ηλεκτρομαγνητική γεωμετρία. Έτσι έχουμε προτείνει ένα τρόπο δοκιμής αυτής της ιδέας χρησιμοποιώντας ένα οπτομηχανικό πείραμα. Το πλεονέκτημα της ύπαρξης μιας τέτοιας δομής θα είναι ότι σε αυτήν ο χωροχρόνος θα είναι απαλλαγμένες από ιδιομορφίες, συμπεριλαμβανομένης της ιδιαιτερότητας του Big Bang»
