Международная группа ученых во главе с китайскими исследователями поставила эксперимент, в ходе которого впервые удалось выявить признаки существования кванта гравитационного поля – гравитана, который также может являться переносчиком гравитационного взаимодействия. Концепция гравитона сформировалась почти 100 лет назад, но только теперь учёные получили шанс приблизиться к его открытию.
Источник изображения: SCMP
В подготовке эксперимента и анализе его результатов принимали участие ученые из Китая, США и Германии. Установка создавалась в Нанкинском университете, затем три года. Анализируемый материал необходимо охладить до температуры вблизи абсолютного нуля и обеспечить воздействие на него тонко настроенным лазером для оценки возбуждения электронов в образце. Фактически это взаимоисключающие требования, потому что возникает мост тепла между экспериментальной средой и измерительными инструментами.
Китайцы справились. Полученный из США образец высокочистого арсенида галлия был охлажден до –273,1°C и помещен в магнитное поле на шесть порядков сильнее, чем магнитное поле Земли. Задача стояла создать в материале толщиной с атом эффект конденсированного состояния электронов, поток которых начинал вести себя как жидкость. Затем с помощью лазера оценивались возбужденные состояния электронов и, наконец, измерялся их спин.
Как известно, спин электрона не цел и равен 1/2. У гравитона же спин должен быть равен 2, что делает его уникальным, если таковой вообще существует в природе. Анализ данных эксперимента показал, что отдельные частицы характеризовались спином со значением 2. Такая регистрация проведена впервые в мире и оставляет место для дальнейшего поиска гравитонов.
Если гравитон будет обнаружен, но эта безмассовая доля не имеет также зарядов, это даст надежду на создание единой теории поля. До сих пор нет полной связи между классической физикой и квантовой. Именно отсутствие понимания сущности гравитационного взаимодействия не позволяет объединить эти два мира.
Если вы заметили ошибку, выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
