اكتشف الفيزيائيون التلميحات الأولى التي تشير إلى أن نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين تعمل في عالم الكم الغامض. تمكن العلماء من قياس التغيرات التي تحدث مع سقوط جسم كمي. وهذا إنجاز مفصل في المجلة تقدم العلوميمكن أن تكون خطوة حاسمة نحو خلق توحيد عظيم للفيزياء – ما يسمى “نظرية كل شيء”.
لقد واجه العلم الأساسي تناقضًا غير قابل للحل لأكثر من قرن من الزمان. تصف نظرية النسبية العامة لأينشتاين الكون ببراعة على المستوى الكلي (الكواكب والنجوم والثقوب السوداء)، بينما تصف ميكانيكا الكم العالم الصغير بمقاييس أصغر من الذرة. ومع ذلك، فإن ركائز الفيزياء الحديثة هذه “لا تتوافق” بشكل قاطع مع بعضها البعض: لا توجد نظرية كاملة للجاذبية الكمية حتى الآن. فريق بحث بقيادة رون فولمان من جامعة بن غوريون في النقب (إسرائيل) قررت العثور على نقطة الاتصال الخاصة بهم عن طريق التحقق كيف تؤثر الجاذبية على الخصائص الكمومية للذرات المتساقطة.
مصعد أينشتاين العقلي على شريحة ذرية
وترتكز التجربة على حجر الزاوية في نظرية أينشتاين وهو مبدأ التكافؤ. ووفقا له، بالنسبة للمراقب في حالة السقوط الحر، يبدو أن الجاذبية تختفي. يصف التشبيه الكلاسيكي شخصًا في مصعد مغلق: من المستحيل التمييز بين ما إذا كانت جاذبية الأرض هي التي تثبتك على الأرض، أو ما إذا كان المصعد يتحرك ببساطة للأعلى بتسارع قدره 9.8 م/ث². إذا انقطع الكابل، فستكون في حالة انعدام الجاذبية وسوف “تختفي” الجاذبية.
الصورة: أو دوبكوفسكي/جامعة أكسفورد
كاشف مغناطيسي بصري ثنائي الأبعاد (MOT) يغذي الذرات الباردة في غرفة العلوم. يوجد في المركز خلية زجاجية تقع تحت فراغ بين الملفات التي تخلق مجالات مغناطيسية. تدخل الذرات إلى غرفة العلوم من خلال ثقب صغير يمكن رؤيته في وسط السطح الأصفر (العاكس).
لاختبار هذا المبدأ على المستوى الكمي، حيث تتصرف الجسيمات في نفس الوقت مثل الموجات، استخدم العلماء جهازًا فريدًا – مقياس التداخل الكمي لجاليليو. أخذ المجربون سحابة من ذرات الروبيديوم، وقاموا بتبريدها إلى ما فوق الصفر المطلق، ووضعوها على شريحة ذرية خاصة. وباستخدام نبضات الموجات الميكروية، تم وضع الذرات في حالة من التراكب الكمي، مما جعلها تتحرك حرفيًا على طول مسارين مختلفين في نفس الوقت.
التداخل الموجي وخطوة نحو “نظرية كل شيء”
احتفظ المجال المغناطيسي للرقاقة بجزء من الموجة الكمومية في مكانه، لتعويض جاذبية الأرض. تم دفع الجزء الثاني من الموجة للأعلى أولاً بمساعدة النبضات المغناطيسية، ثم سمح لها بالسقوط بحرية تحت تأثير الجاذبية – مثل الكرة الملقاة. عندما تم توحيد المسارين، قام العلماء بقياس التغيرات في مرحلة الموجة الساقطة باستخدام تأثير التداخل (تراكب قمم الموجة وقيعانها).
الصورة: أو دوبكوفسكي/جامعة أكسفورد
رسم تخطيطي عام للإعداد التجريبي. يوجد في المركز غرفة مفرغة تسمح فيها الظروف الشبيهة بالمكان للذرات بالبقاء في حالة غير مضطربة. على اليسار يوجد مقياس المغناطيسية ثنائي الأبعاد (MOT)، وهو جهاز يغذي الذرات إلى غرفة العلوم حيث توجد الشريحة الذرية. حول الكاميراتوجد الهوائيات والملفات والألياف الضوئية لالتقاط الذرات وتبريدها، ثم إرسالها عبر مسارين مختلفين. وأخيرا، يتم تحديد المرحلة النسبية بين المسارين.
هذه هي المرة الأولى في تاريخ العلم التي يتمكن فيها الفيزيائيون من اكتشاف تأثير الجاذبية والسقوط الحر بشكل مباشر على مرحلة الموجة الكمومية.
وكما أشار فلاتكو فيدرال، أحد المشاركين في المشروع، فإن البحث يدفع بميكانيكا الكم إلى واحدة من أكثر جبهاتها إثارة للاهتمام، مما يثبت أن تنبؤاته تظل ثابتة مرة أخرى. التجربة ليست دليلاً مباشرًا على الجاذبية الكمية، لكنها كذلك مرة واحدةيتحرك حدود المعرفة.
اشترك واقرأ “العلم” في الأعلىالمصدر الأصلي: naukatv.ru — للاطلاع على المادة الأصلية.
مشاهدة لقد وجد الفيزيائيون أرضية مشتركة بين الجاذبية وميكانيكا الكم
يذكر بـأن الموضوع التابع لـ لقد وجد الفيزيائيون أرضية مشتركة بين الجاذبية وميكانيكا الكم قد تم نشرة ومتواجد على قد تم نشرة اليوم ( ) ومتواجد على بتوقيت بيروت_ beiruttime ( لبنان ) وقد قام فريق التحرير في برس بي بالتاكد منه وربما تم التعديل علية وربما قد يكون تم نقله بالكامل اوالاقتباس منه ويمكنك قراءة ومتابعة مستجدادت هذا الخبر او الموضوع من مصدره الاساسي.
التفاصيل من المصدر - اضغط هنا :::
وختاما نتمنى ان نكون قد قدمنا لكم من موقع Pressbee تفاصيل ومعلومات، لقد وجد الفيزيائيون أرضية مشتركة بين الجاذبية وميكانيكا الكم.
في الموقع ايضا :