Фізик запропонував спосіб виявлення просторово-часової піни

Фізик запропонував спосіб виявлення просторово-часової піни
Оценить

Співробітник Єврейського університету в Єрусалимі Яків Бекенштейн (Jacob D. Bekenstein) запропонував схему щодо простого експерименту, який, на його думку, дозволить виявити флуктуації простору на планківських величинах відстані. Стаття вченого поки не пройшла рецензування, але її препринт викладений в архіві Корнельського університету. Коротко зміст роботи переказує блог видання Technology Review.

Просторово-часової піною називають флуктуації, які виникають на вкрай малих відстанях — набагато менших, ніж розмір атомного ядра. Такі відстані (близько 10−35 метра) називають планковскі.

Існування просторово-часової піни передвіщено на основі спостереження квантових флуктуацій вакууму. Наприклад, якщо виміряти в вакуумі щільність магнітного поля, то при досить чутливому приладі в ньому можна буде помітити власні — не пов’язані із зовнішнім середовищем коливання. Чим менше характерна відстань, на якій працює прилад, тим більш значними будуть коливання. Вважається, що на планківських величинах коливання досягають вкрай високих енергій, а простір-час утворює бульбашки, випинання і тунелі, які і називаються піною.

За розрахунками фізиків, виявлення флуктуацій простору, якщо проводити його на колайдерах, зажадає застосування вкрай високих енергій, які в осяжному часі недосяжні. Тому поки просторово-часову піну зафіксувати не вдалося.

У своїй роботі Бекенштейн для виявлення явища запропонував не використовувати колайдери, а звернутися до вкрай простому обладнання та закону збереження імпульсу.

За словами фізика, якщо направити одиночний фотон на блок скла, то попадання частинки додасть йому механічний імпульс і блок повинен буде змінити своє становище. Імпульс фотона, однак, буде настільки малий у порівнянні з макрооб’єктивом, що необхідне зміщення може виявитися нижче планківського розміру. У такому випадку через піну зсув буде неможливим, а оскільки закон збереження імпульсу працює і на планківських відстанях, то фотон просто не потрапить в блок скла. Сила експерименту в тому, що він має на увазі не вимір ультракоротких зміщень і імпульсів, а частку фотонів, які пройшли через блок одиночних, що цілком доступно для сучасної техніки.

Структура простору на планківських відстанях має велике значення для всієї космології. За сучасними уявленнями, структура Всесвіту була визначена флуктуаціями, які відбулися в хибному вакуумі при її утворенні. Цікаво, що ці флуктуації можна досі побачити у структурі мікрохвильового випромінювання.

Рекомендуємо

Новини автора: Dimokk