
科学家将近五个楼层放下了一系列的实验,以测试一种可能的方法,将非常小的量子力学的物理理论与非常大的 - 一般相对论融合在一起,以创建一切理论。
量子力学理论统治了原子,电子和夸克,其他东西太小了,无法用肉眼看。它描述了物质的这些最基本的构建基块,包括粒子和波浪。
该理论著名地包括一些令人困惑的概念,例如不确定性原理(您不能同时了解粒子的位置和动力,并且具有准确性)和概念量子纠缠,因此,以前链接的两个粒子可以通过大距离分开并保持令人毛骨悚然的连接,而另一个粒子在对另一个动作执行时响应。
另一方面,总体相对性控制着非常大的领域,描述了重力如何作用于宇宙中一些最大,最密集,最重的事物,例如恒星和黑洞。
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)在1915年描述的这一理论设想重力扭曲时空的结构,以使像星星这样的巨大物体从字面上弯曲宇宙,以便对象不禁落在它们上。在下面一般相对论,即使时间也可以通过重力扭曲。
然而,对于物理学家的沮丧而言,这两个宏伟的理论似乎彼此不相容。到目前为止,很小的和很大的法律是不可能的。
德国汉诺威大学的研究员恩斯特·拉塞尔(Ernst Rasel)说:“这两种理论都不能合并。” “从这个意义上说,我们正在寻找一个新理论将这两者都融合在一起。”
研究人员说,一个新的实验通过探测这两个领域之间的边界来提供希望。他们尝试了一种称为Bose-Einstein冷凝物的特殊类型的超冷物质。
由汉诺威大学的蒂姆·范·佐伊斯特(Tim Van Zoest)领导的该团队在6月17日的《科学》杂志上发表的论文中,该团队在量子和经典物理学之间存在于量子和古典物理之间的边界;它们受QM [量子力学法律]的约束。”
实验中的Bose-Einstein冷凝物由数百万蛋白质原子的云组成,这些蛋白质原子被冷却至接近绝对零的温度。在这一点上,他们基本上失去了个人身份,可以通过单个宏观波函数来描述 - 本质上是量子力学的方程,但大规模的方程式。
然后,研究人员放下了一个含有Bose-Einstein凝结物的胶囊,沿着一个非常高的塔楼,尤其是用于科学实验的塔。下降使材料在短暂自由落体期间体验失重。
缺乏重力导致气体扩展,并使科学家能够研究对量子气体的重力影响。
研究人员说,实验表明,这样的项目可以为测试量子力学和一般相对论之间的模糊边界提供肥沃的基础。他们希望有一天将这样的实验发送到太空,也许是国际空间站。
拉塞尔告诉《生命科学》:“我们认为您可以在太空中的敏感性中得到改善。”
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