
科學家將近五個樓層放下了一系列的實驗,以測試一種可能的方法,將非常小的量子力學的物理理論與非常大的 - 一般相對論融合在一起,以創建一切理論。
量子力學理論統治了原子,電子和夸克,其他東西太小了,無法用肉眼看。它描述了物質的這些最基本的構建基塊,包括粒子和波浪。
該理論著名地包括一些令人困惑的概念,例如不確定性原理(您不能同時了解粒子的位置和動力,並且具有準確性)和概念量子糾纏,因此,以前鏈接的兩個粒子可以通過大距離分開並保持令人毛骨悚然的連接,而另一個粒子在對另一個動作執行時響應。
另一方面,總體相對性控制著非常大的領域,描述了重力如何作用於宇宙中一些最大,最密集,最重的事物,例如恆星和黑洞。
阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)在1915年描述的這一理論設想重力扭曲時空的結構,以使像星星這樣的巨大物體從字面上彎曲宇宙,以便對像不禁落在它們上。在下面一般相對論,即使時間也可以通過重力扭曲。
然而,對於物理學家的沮喪而言,這兩個宏偉的理論似乎彼此不相容。到目前為止,很小的和很大的法律是不可能的。
德國漢諾威大學的研究員恩斯特·拉塞爾(Ernst Rasel)說:“這兩種理論都不能合併。” “從這個意義上說,我們正在尋找一個新理論將這兩者都融合在一起。 ”
研究人員說,一個新的實驗通過探測這兩個領域之間的邊界來提供希望。他們嘗試了一種稱為Bose-Einstein冷凝物的特殊類型的超冷物質。
由漢諾威大學的蒂姆·範·佐伊斯特(Tim Van Zoest)領導的該團隊在6月17日的《科學》雜誌上發表的論文中,該團隊在量子和經典物理學之間存在於量子和古典物理之間的邊界;它們受QM [量子力學]法律的約束。 ”
實驗中的Bose-Einstein冷凝物由數百萬蛋白質原子的雲組成,這些蛋白質原子被冷卻至接近絕對零的溫度。在這一點上,他們基本上失去了個人身份,可以通過單個宏觀波函數來描述 - 本質上是量子力學的方程,但大規模的方程式。
然後,研究人員放下了一個含有Bose-Einstein凝結物的膠囊,沿著一個非常高的塔樓,尤其是用於科學實驗的塔。下降使材料在短暫自由落體期間體驗失重。
缺乏重力導致氣體擴展,並使科學家能夠研究對量子氣體的重力影響。
研究人員說,實驗表明,這樣的項目可以為測試量子力學和一般相對論之間的模糊邊界提供肥沃的基礎。他們希望有一天將這樣的實驗發送到太空,也許是國際空間站。
拉塞爾告訴《生命科學》:“我們認為,在太空中,您確實可以改善我們的敏感性。”
- 扭曲的物理:7個最近令人振奮的發現
- 科學中最偉大的十大奧秘
- 愛因斯坦是正確的:一般相對論證實了