Supravadītāji Varētu Palīdzēt Fiziķiem Atrast “Gravitācijas Daļiņas”

{h1}

Supravadītāji var dot iespēju atrast nenotveramo "gravitācijas daļiņu", liecina jaunie pētījumi.

Var būt iespējams iegūt enerģiju no vakuuma, izmantojot gravitācijas spēku, saka teorētiskais fiziķis.

Ja pētniekiem izdosies parādīt, ka tas var notikt, tas varētu pierādīt gravitona, gravitācijas daļiņas sen postulēto esamību, un, iespējams, tuvināt zinātniekus soli tuvāk "visa teorijas" izstrādei, kas varētu izskaidrot, kā darbojas Visums. no mazākajiem līdz lielākajiem svariem.

Jaunais pētījums īpaši atklāja, ka varētu būt iespējams parādīt, ka gravitoni pastāv, izmantojot supravadošas plāksnes, lai izmērītu parādību ar ezotērisko nosaukumu "gravitācijas Kazimira efekts".

"Pats aizraujošākais šajos rezultātos ir tas, ka tos var pārbaudīt ar pašreizējām tehnoloģijām," pētījuma autors Džeimss Kvečs, Tokijas universitātes teorētiskais fiziķis, stāstīja WordsSideKick.com.

Gravitonu esamības parādīšana palīdzētu zinātniekiem, kuri jau sen ir centušies izstrādāt "visa teoriju", kas visā kosmosa darbību varētu aprakstīt. Pašlaik viņi izmanto kvantu mehānikas teoriju, lai izskaidrotu Visumu tā mazākajā līmenī, un vispārējās relativitātes teoriju, lai izskaidrotu Visumu vislielākajā līmenī. Kamēr kvantu mehānika var izskaidrot visu zināmo daļiņu uzvedību, vispārējā relativitāte raksturo telpas-laika un gravitācijas raksturu.

Kvantu mehānika liek domāt, ka daļiņas - ieskaitot nenotveramo gravitonu - var izturēties gan kā daļiņas, gan kā vilnis.

Bet kvantu mehānika arī atklāj, ka pasaule kļūst izplūduša, sirreāla vieta viszemākajos līmeņos. Piemēram, atomi un citi galvenie Visuma celtniecības bloki faktiski pastāv plūsmas stāvokļos, kas pazīstami kā “superpozīcijas”, kas nozīmē, ka šķietami tie var atrasties divās vai vairākās vietās vienlaikus vai vienlaikus griezties pretējos virzienos. [Priecīgs fizika: stilīgākās daļiņas dabā]

Tā kā kvantu mehānika liek domāt, ka jebkura konkrētā daļiņa var atrasties nevis tur, kur domā, bet drīzāk būtībā var atrasties jebkur, šīs teorijas viena no daudzajām dīvainajām sekām ir tāda, ka tas, kas varētu šķist vakuums (pilnīgi tukša telpa), patiesībā var saturēt “virtuālas daļiņas” kas regulāri uzlec un iziet no eksistences. Šīs spokainās entītijas ir vairāk nekā tikai teorija - tās var radīt izmērāmus spēkus.

Kazimira efekts ir viens no šādiem spēkiem, un to var izmērīt kā pievilkšanās vai atgrūšanās spēku starp diviem spoguļiem, kas atrodas vakuumā dažu nanometru (metra miljardās daļas) attālumā viens no otra. Atstarojošās virsmas faktiski var kustēties virtuālo fotonu vai gaismas pakešu dēļ, kas parādās un pazūd no vakuuma starp spoguļiem.

Principā Kazimira efekts var attiekties ne tikai uz fotoniem, bet arī uz gravitācijas daļiņām, kas nozīmē, ka gravitoni varētu parādīties un pazust no vakuuma starp spoguļiem. Atklājot šo efektu, pētnieki tādējādi varēja pierādīt, ka pastāv gravitoni. Savukārt gravitonu esamība parādītu, ka gravitācijai ir kvantu raksturs, kas spēj izturēties gan kā daļiņa, gan kā vilnis. Tas būtu liels solis kvantu mehānikas saskaņošanā ar vispārējo relativitāti.

Šādu "gravitācijas Kazimira efektu" ir grūti atklāt, jo parastā viela, tāpat kā parasti parastie spoguļi, gandrīz nemaz neatspoguļo gravitonus, bet arī gaismu. Tomēr jaunākie teorētiskie pētījumi liecina, ka supravadītāji var atspoguļot gravitonus, sacīja Kvaks.

Supravadītāji ir materiāli, kas vada elektrību ar nulles pretestību. Supravadītājos elektroni kondensējas tā sauktajā kvantu šķidrumā, kas var plūst, neizkliedējot enerģiju.

Parastajos materiālos parasti tiek uzskatīts, ka negatīvi lādētie elektroni un pozitīvi lādētie atomu kodoli vai joni, kuriem tie pieder, telpā pārvietojas kopā pa tām pašām trajektorijām vai "ģeodēzikām" telpā. Tomēr supravadītājā iepriekšējie pētījumi liecina, ka kvantu šķidrumam, kas izgatavots no supravadītājā esošajiem elektroniem, nav obligāti jāpārvietojas kopā ar joniem supravadītājā, sacīja Kvaks.

Tomēr negatīvi lādētie elektroni un pozitīvi lādētie joni supravadītājā pievilinās viens otru. Kad ienākošie gravitoni mēģina piespiest elektronus un jonus pārvietoties pa dažādiem ceļiem, pievilcība starp elektroniem un joniem var turēt tos kopā, potenciāli izraisot jebkādu gravitonu atstarošanos no tiem, sacīja Kvaiks.

Parastās lietās gravitācijas Kazimira efekts ir pārāk vājš, lai to atklātu, un tas rada tikai simtdaļās miljarda trešdaļas triljonus no spiediena daudzuma, ko jūras līmenī rada Zemes atmosfēra. Turpretī, izmantojot supravadītājus, ja gravitācijas Kazimira efekts ir reāls, tas var iedarbināt apmēram 10 reizes spēcīgāku spēku, nekā tiek gaidīts no virtuālajiem fotoniem, sacīja Kvaks.

Joprojām nav zināms, vai supravadītāji var atspoguļot gravitācijas viļņus reālajā pasaulē. "Šī joprojām ir tikai teorija, un, kamēr nav eksperimentālu pierādījumu, mums nevajadzētu to ņemt vērā faktam," sacīja Kvačs. Tomēr "Es ceru veikt šo eksperimentu," viņš piebilda.

Lai gan Kazimira efekts būtībā iegūst enerģiju no vakuuma, Kvaks atzīmēja, ka tas nenozīmē, ka vakuuma enerģija ir praktisks veids, kā pasaules enerģētika.

"Kazimira efekts ir ļoti, ļoti mazs," sacīja Kvačs. "Lai to atklātu, nepieciešams daudz pūļu, nemaz nerunājot par to kā enerģijas avotu."

Kviks detalizēti atklāja savus datus tiešsaistē 25. februārī žurnālā Physical Review Letters.

Seko Dzīvā zinātne @wordssidekick, Facebook. Oriģināls raksts par Dzīvā zinātne.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Kas Notiek Gandrīz Nāves Laikā?
Kas Notiek Gandrīz Nāves Laikā?

Vai “Gaišs Kā Spalva, Stīvs Kā Dēlis” Kādreiz Ir Darbojies?
Vai “Gaišs Kā Spalva, Stīvs Kā Dēlis” Kādreiz Ir Darbojies?

Zinātne Ziņas


Kaulējumi Par Iebiedēšanu: Kāpēc Mēs To Darām?
Kaulējumi Par Iebiedēšanu: Kāpēc Mēs To Darām?

Helovīna Top 10 Biedējošās Radības
Helovīna Top 10 Biedējošās Radības

Lielākie Noslēpumi: Kas Virza Evolūciju?
Lielākie Noslēpumi: Kas Virza Evolūciju?

Kas Atrodas Zem Transilvānijas Pils, Kurā Ieslodzīta “Drakula”?
Kas Atrodas Zem Transilvānijas Pils, Kurā Ieslodzīta “Drakula”?

Fotoattēlos: Pārsteidzošās Senās Pasaules Drupas
Fotoattēlos: Pārsteidzošās Senās Pasaules Drupas


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com