Гравитация – одна из фундаментальных сил природы, но ее природа до сих пор остается загадкой. Ученые во всем мире стремятся обнаружить гравитон — гипотетическую частицу, которая, как считается, может быть переносчиком этого вида взаимодействия. Недавно группа исследователей под руководством Игоря Пиковски из Стокгольмского университета (Швеция) предложила революционный метод, который может приблизить научный мир к этой цели.
Фотоэффект для гравитации
Ученые исходили из предположения, что гравитон — это крошечный квант гравитационного поля, подобный фотону — кванту света. А значит для его фиксации можно использовать принцип, аналогичный фотоэлектрическому эффекту, который лежит в основе работы солнечных батарей. Когда свет падает на металлическую пластину, он выбивает из нее электроны. Аналогичным образом, ученые предполагают, что гравитационная волна, состоящая из гравитонов, может передать свою энергию специальному детектору, вызывая в нем заметные и измеримые изменения.
Акустический резонатор и квантовые датчики
Для обнаружения этих едва уловимых изменений ученые предлагают использовать акустический резонатор — массивный цилиндр, охлажденный до сверхнизких температур. Внутри этого цилиндра размещаются высокочувствительные квантовые датчики, способные регистрировать мельчайшие колебания. Когда гравитационная волна проходит через резонатор, она взаимодействует с веществом, вызывая квантовые скачки в системе. Именно эти скачки и служат сигналом о том, что детектор «поймал» гравитон.
Поиск гравитонов в данных LIGO
Параллельно ученые также предложили использовать уже существующие данные, полученные с помощью гравитационно-волновых обсерваторий, таких как LIGO. Хотя LIGO способна регистрировать мощные гравитационные волны от столкновения черных дыр и нейтронных звезд, она пока не может обнаруживать отдельные гравитоны. Новый метод позволит «просеять» эти данные с помощью искусственного интеллекта (ИИ) и выделить сигналы, соответствующие взаимодействию отдельных гравитонов с веществом.
The post Физики почти смогли «поймать» гравитацию appeared first on Русская семерка.
