Óriási áttörés küszöbén: az ismert világ teljesen megváltozhat

2024. április 08. 08:51

Alapjaiban változhat meg az, amit tudunk a világunkról.

2024. április 08. 08:51
null

Nyitókép: AFP/VICTOR HABBICK VISIONS

A Koppenhágai Egyetem kutatói nagyléptékű antarktiszi kísérlet keretében bizonyítékot keresnek a gravitáció kvantumszintű létezésére. A neutrínók nyújthatnak választ, azon részecskék, melyek képesek háborítatlanul áthatolni a világűr mélységein – írja az Origo

A Déli-sark közelében, az IceCube Neutrino Observatory állomásnál elhelyezett több ezer detektor vizsgálja a neutrínókat, az elektromosan semleges és tömeg nélküli részecskéket. A Koppenhágai Egyetem Niels Bohr Intézetének kutatói módszertanukkal próbálják ellenőrizni a kvantumgravitáció hipotézisét. Ha valóban létezik kvantumgravitáció, az segíthet az atomfizika és a klasszikus fizika összeegyeztetésében, ami jelenleg két különálló ágban zajlik.

A kvantumelmélet és a gravitáció egyesítése a fizika előtt álló egyik legjelentősebb megoldatlan kihívás. Nagy örömünkre szolgálna, ha ehhez mi is hozzá tudnánk járulni” – mondta Tom Stuttard, a Niels Bohr Intézet tanársegédje a Nature Physicsnek. A vizsgálat során több, mint 300 ezer neutrínó megfigyelését dolgozzák fel, amelyben amerikai kutatókkal működnek együtt.

Mi történik a neutrínókkal? 

„A földi légkörből származó neutrínóknak a külső űrből érkező testvéreikhez képest megvan az a gyakorlati előnye, hogy lényegesen gyakoribbak. Módszertanunk validálásához nagy számú neutrínó megfigyelésére volt szükségünk. Ezzel most elkészültünk, így készen állunk a következő fázisra, amikor már csakugyan a távoli űrből származó neutrínókat fogjuk vizsgálni” – mondta Stuttard. 

A neutrínók képesek hosszú távokat átszelni változatlan állapotban, ami fontos a kvantumgravitáció vizsgálatában. 

„Mivel a neutrínók nem rendelkeznek töltéssel, és tömegük is alig van, sem az elektromágneses mezők, sem az erős magerők nem zavarják őket, így több milliárd fényévet képesek utazni a világegyetemen át úgy, hogy állapotuk változatlan marad. A kulcskérdés az, hogy vajon tényleg teljesen változatlan marad-e a neutrínó, miközben ezeket az óriási távolságokat átszeli, vagy apró változások jeleit mégiscsak mutatja. Ha a neutrínók állapota – amiképpen azt sejtjük – csekély mértékben mégis megváltozik, az az első komoly bizonyítékot szolgáltatná a kvantumgravitáció létezése mellett” – hangsúlyozta. 

Pontosan mit keresnek a tudósok? 

Bár általánosságban részecskékként említjük a neutrínókat, valójában kvantummechanikai szempontból egy neutrínónak három különböző típusa van. Ezek az úgynevezett „ízek”: elektron, müon és tau. Az, hogy melyik „ízt” észleljük, változik a neutrínók útja során. Ezt az egyedi jelenséget neutrínó-oszcillációnak nevezzük, amely a kvantumkoherencia révén akár több ezer kilométeren át is megmaradhat.

A legtöbb kvantumkísérletben a koherencia hamar megtörik. Az általános vélekedés szerint ennek nem a kvantumgravitáció az oka, hanem pusztán csak nagyon nehéz tökéletes körülményeket létrehozni a laboratóriumban. Például tökéletes vákuumot kellene teremtenünk, de néhány molekula mégis benn marad, és így tovább. A neutrínók viszont ebből a szempontból speciálisak, mivel egyszerűen nem hat rájuk a körülöttük lévő anyag. Ezért biztosak lehetünk benne, hogy ha koherenciatörést látunk, azt nem az emberkéz alkotta kísérleti körülmények tökéletlenségei okozzák” – fejti ki Stuttard.

Bár kétségtelenül voltak olyan reményeink, hogy látunk majd a kvantumgravitációhoz kapcsolható változásokat, az, hogy egyelőre nem láttunk ilyeneket, egyáltalán nem jelenti azt, hogy nem léteznek. Amikor egy légkörben keletkezett neutrínót detektálunk az antarktiszi állomáson, az épp csak a Földön utazott át, vagyis nagyjából 12,700 kilométert tett meg, ami roppant kicsiny távolság azokhoz képest, amiket az Univerzum távoli sarkaiból érkező neutrínók átszelnek. A jelek szerint sokkal nagyobb távolságot kell utazniuk a neutrínóknak ahhoz, hogy ha csakugyan létezik a kvantumgravitáció, a hatása érzékelhetővé váljon” – érvelt Stuttard, újból hangsúlyozva, hogy a mostani tanulmány célja a metodika beállítása volt.

„Éveken át sok fizikus kételkedett már abban is, hogy egyáltalán kivitelezhető olyan kísérlet, amely a kvantumgravitáció létezését firtatja. Elemzésünk most megmutatta, hogy ez igenis lehetséges, és a csillagászati neutrínókkal végzett jövőbeni méréseinkkel, valamint az elkövetkező évtizedben várható, még pontosabb neutrínódetektorokkal felfegyverkezve valós reményünk lehet arra, hogy végre választ kapunk erre az alapvető kérdésre” – zárta le a tudós.  

 

 

Összesen 136 komment

A kommentek nem szerkesztett tartalmak, tartalmuk a szerzőjük álláspontját tükrözi. Mielőtt hozzászólna, kérjük, olvassa el a kommentszabályzatot.
Sorrend:
Kybon
2024. április 08. 16:31
Ez a hír nem szól semmiről, csak hogy "itt ülünk a hidegben, adjatok pééÉé'zt...!" És azt se tudják, mi az a "gravitáció". Most pont a kantugravírozásból akarják kitalálni. Nagyon kicsi az idő, amíg még valamit fel lehetne mutatni, mert ha bedől a fogyasztói homokozó, nem az elméleti fizika lesz a prioritás (hanem, hogy eszel-e emberhúst vacsorára., vagy te leszel az..).
istvanpeter
2024. április 08. 10:57
Persze kell a tudomány, de tisztában kell lenni azzal, hogy a földi halandó soha nem lesz képes megismerni a végtelen világmindenség alapjait, amit ma ismerünk belőle, az szinte alig tér el nullától.
21 gramm
2024. április 08. 10:55
Közben meg olyan horrorbalesetet szenvedett "Lilu" (???), hogy még műteni is kellett !!!! ( és akkor még ironizáltok itt a kvantumgravitációs híren.)
pandalala
2024. április 08. 10:39
Téridő. Ha rossz az idő, kiürül a tér. Ennyi!
Jelenleg csak a hozzászólások egy kis részét látja. Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!