Pozor! Používáte zastaralý prohlížeč, stránka se nemusí zobrazovat správně. Aktualizujte jej a zlepšete tak svůj uživatelský zážitek.

Matfyz.cz

Aktualita z fyziky: Vesmírná mise otestuje kvantovou gravitaci

ISS by měla nést čtyři jednofotonové detektory při různých stupních polarizace (ilustrace: ESA/NASA)

Mezinárodní tým vědců se chystá otestovat zákony kvantové mechaniky pomocí Mezinárodní vesmírné stanice (ISS). V rámci programu Space QUEST chtějí vědci vysílat na ISS provázané fotony. Pokud získají od ESA zelenou, mohli by s výzkumem začít už za pár let.

Kvantová gravitace představuje soubor fyzikálních problémů, k jejichž vyřešení je třeba použít jak teorii gravitace, tedy obecnou teorii relativity, tak i kvantovou mechaniku. Skupinu jevů patřících do této oblasti bude možná už brzy zkoumat mezinárodní tým vědců.

Fyzici chtějí studovat, zda gravitace může ovlivnit kvantové stavy světla na dlouhé vzdálenosti. Výzkum vychází z teorie, kterou vypracovali vědci z univerzity v Queenslandu. Podle nich by se kvantové stavy mohly pod vlivem gravitace chovat jinak než jejich klasické protějšky. Experiment skupina popsala v New Journal Physics.

Podle návrhů by nejprve pozemní stanice měla vysílat fotony, které nejsou součástí provázaného stavu, aby je pak rychle následovaly fotony, které jeho součástí jsou. Provázané páry, pokud na ně má gravitace skutečně vliv, mohou přijít na ISS kdykoliv v nepravidelných časech. Teorie, jejímž hlavním autorem je profesor fyziky Timothy Ralph, předpovídá, že změna v čase příchodu provázaných fotonů by mohla být přibližně několik procent.

Kvůli snížení nákladů by složité části experimentu měly probíhat na pozemní stanici. Plánuje se, že ISS by měla nést čtyři jednofotonové detektory při různých stupních polarizace – vertikální, horizontální, +45 ° a –45 °. Pozemní stanice bude použita ke generování jednotlivých fotonů použitím slabého pulzního zdroje. Její místo ještě není určeno, ale pravděpodobně by se mohla nacházet v blízkosti La Palmy nebo Tenerife.

Návrhy ESA (European Space Agency) mají obvykle několik fází. Fáze 0 obsahuje studii, která ukazuje proveditelnost mise. Po ní následují fáze A a B, ve kterých se řeší rozpočet a vývoj prototypu. Nový experiment má aktuálně za sebou fázi 0. Aby se proces urychlil, fáze A a B budou spojeny a měly by být dokončeny během tohoto roku.

Pokud by se zmíněnou teorii podařilo v rámci experimentu potvrdit, znamenalo by to pro celou vědeckou komunitu obrovský výsledek. Zároveň by se však ukázalo, že kvantová mechanika je ještě daleko záhadnější, než fyzici předpokládali. Také negativní výsledek bude užitečný, protože určí hranice vlivu gravitace na kvantové systémy a dá vzniknout řadě nových teorií.

Úvahy o kvantové gravitaci byly uveřejněny ve Physics World a v New Journal of Physics.


Mohlo by vás zajímat:

Jaderná fúze v mikroskopických měřítkách
MiniBooNE na stopě sterilním neutrinům
Fyzici poprvé změřili tlak uvnitř protonu
Přitažlivá a odpudivá síla skyrmionů

Kompletní archiv Aktualit z fyziky

Další obrázky
comments powered by Disqus

Matfyz.cz

Univerzita Karlova
Matematicko-fyzikální fakulta
Ke Karlovu 3
121 16  Praha 2
IČ: 00216208
DIČ: CZ00216208
web fakulty
studuj na Matfyzu
e-shop