Μια διεθνής ερευνητική ομάδα, στην οποία συμμετέχει ο βραβευμένος με Νόμπελ φυσικός Σερ Ρότζερ Πενρόουζ, παρατήρησε για πρώτη φορά ένα προφητευμένο φαινόμενο της βαρύτητας σε ένα ελεύθερα πιπτόμενο κβαντικό αντικείμενο.
Το αποτέλεσμα δείχνει ότι μια θεμελιώδης αρχή της θεωρίας του Αϊνστάιν παραμένει συνεπής με τη συμπεριφορά της ύλης στον κβαντικό κόσμο. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Science Advances και πραγματοποιήθηκε από το Πανεπιστήμιο Ben-Gurion του Νεγκέβ, το Πανεπιστήμιο του Ουλμ και το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.
Η αρχή της ισοδυναμίας σε κβαντική δοκιμή
Για περισσότερο από έναν αιώνα, η κβαντική μηχανική και η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν αποτέλεσαν τους δύο επιτυχημένους πυλώνες της φυσικής, χωρίς ωστόσο να υπάρχει πλήρης κατανόηση του πώς συνδέονται. Η αρχή της ισοδυναμίας ορίζει ότι για έναν παρατηρητή σε ελεύθερη πτώση, η βαρύτητα εξαφανίζεται τοπικά.
Για να δοκιμαστεί αυτή η θεωρία με κβαντικά αντικείμενα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το νέο «Κβαντικό Interferometer Galileo». Η συσκευή αυτή επέτρεψε τον διαχωρισμό του κβαντικού κύματος ενός ατόμου σε δύο διαδρομές, τη διατήρηση της μίας στη θέση της και την ελεύθερη πτώση της άλλης υπό την επίδραση της βαρύτητας.
Νέες προοπτικές για την κβαντική φυσική
Μετά την πτώση, τα δύο κύματα επανενώθηκαν και δημιούργησαν συμβολή, επιτρέποντας στους επιστήμονες να μετρήσουν τη μικρή διαφορά στην κβαντική φάση. Αυτή η μέτρηση παρέχει μια πειραματική σύνδεση ανάμεσα στην κβαντική φυσική και τη θεωρία της βαρύτητας. Αν και δεν επιτυγχάνεται η πλήρης ενοποίηση, η έρευνα αποδεικνύει ότι οι προβλέψεις της κβαντικής μηχανικής αντέχουν σε μια από τις πιο συναρπαστικές προκλήσεις, ανοίγοντας τον δρόμο για μελλοντικά πειράματα με βαρύτερα αντικείμενα που θα εμβαθύνουν στη φύση του σύμπαντος.