Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Kuzey Batı Üniversitesi’nden bilim adamları, modern fiziğin en zor çelişkilerinden birine – genel görelilik teorisinin (OT) ve kuantum mekaniğinin uyumsuzluğuna ışık tutabilen iddialı bir deney yapmayı planlıyorlar. Selim Shahriara’nın rehberliğinde, supace-kaynaklı ultra kesintiye eşdeğer prensip ölçümü, kuantum yerçekiminin imzası amaçlanmıştır. Doğruluk.
Albert Einstein tarafından 1915’te önerilen genel görelilik teorisi, yerçekimini kütle ve enerjinin etkisi altında uzay-zaman eğriliği sonucunda tanımlamaktadır. OT’ye göre, yerçekimi alanındaki nesneler jeodezik çizgiler boyunca hareket eder – kavisli alandaki en kısa yollar – zaman. Gezegenlerin hareketinden, büyük nesnelerin yakınında bir ışık eğrisi ve kara deliklerin varlığı, kuantum seviyesinden, tahminleri başarısız olmaya başlar.
Deney, eşdeğerlik ilkesinin bir testine dayanmaktadır – yerçekimi ve ivmenin ayırt edilemez olduğu OT’nin anahtar konumu. Ancak yerçekimi uzay-zamanın bir eğriliği olarak düşünmekten, bazı kuantum yerçekimi teorileri bu prensipten mikroskobik ölçekte öngörmektedir.
Bu sapmaları ölçmek için Ethan parametresi kullanılır – yerçekimi ve atalet kütlesi arasındaki yazışma derecesini gösteren bir değer. 2022’deki mikroskop deneyinin bir parçası olarak, bu parametre 10⁻ ⁵ doğruluğu ile ölçülmüştür, ancak bu, 10⁻ ⁸ seviyesinde sapmalar öneren teorilerin tahminlerini doğrulamak veya çürütmek için yeterli değildir.
Shahrian projesi, kuantum karışıklığı kullanarak atomik interferometreler kullanarak ölçümlerin doğruluğunu 10⁻²⁰ seviyesine getirme hedefini belirler. Deneyde, lazerlerin etkisi altında iki ışına bölünecek olan rubidyum atomları kullanılacaktır, daha sonra Schrödinger kedisi ile ünlü zihinsel denemeye benzer bir duruma düşecekler – aynı anda iki koşulda gözlemceye kadar.
Shahrian ve ekibi, bu kafa karıştırıcı durumu doğru ölçümler için uzun süre tutmanıza izin veren bir “genelleştirilmiş kuantum yankısı” protokolü geliştirdi. Işınların yeniden birleşmesindeki sapmalar, ETASH parametresinin daha doğru bir değerini elde etmenizi ve muhtemelen kuantum yerçekiminin varlığını kanıtlamanızı veya çürütmenizi sağlar.
Deney başarılı olursa, geliştirilen teknoloji – Schrödinger atomlarının çok dengelenmiş interferometresi – Dünya’da uygulama da bulabilir. Shahriar’a göre, bu sensörler navigasyon ve yönetim sistemlerinde kullanılan modern ivmeölçerlerden ve jiroskoplardan binlerce kat daha doğru olacaktır.
Daha önce, bilim adamları karmaşık sistemlerde kuantum karışıklığını “çözebildi”.