A
A
  • Angol
  • Magyar
  • 19 perc

A graviton nyomában: makroszkopikus részecskék és új kísérleti módszerek

Létezik-e elérhető út a graviton detektálásához, vagy örökre kikerül a tudományos megfigyelésünk köréből? A legújabb kísérleti ötletek, elméleti kihívások és technológiai lehetőségek e kérdés köré szerveződnek.

Az univerzum titkai között a gravitáció kvantumrészecskéjének – a graviton – detektálása az egyik legnagyobb kihívás a tudomány számára. Ehhez kapcsolódóan több lehetőséget és kísérleti stratégiát vizsgálnak, amelyek közül néhány első ránézésre lehetetlennek tűnik, például bolygóméretű detektorok felállítása vagy elhunyt csillagok felhasználása forrásként.

Új elméleti és kísérleti fejlemények lendületet adhattak a témának, többek között egy olyan ötlettel, amelyben makroszkopikus – emberi léptékű – kvantumrészecskék, az úgynevezett fononok segítségével keresnék a gravitont. A rezonáns tömegdetektor lényege, hogy egy fémszilindert közel abszolút nulla fokra hűtenek, így annak vibrációs módjai kvantumállapotba kerülnek.

Kihívások persze bőven akadnak, kezdve a mikroszkopikus jeleket zavaró zajforrásoktól egészen addig, hogy egybe tudjuk-e esni az észlelést egy független gravitációs hullám mérésével. Tovább bonyolítja a helyzetet, hogy nemcsak a kvantumgravitáció, de akár klasszikus gravitációs magyarázatok is számításba jöhetnek a detektor jeleinek eredetét illetően.

Felmerül az is, hogy akár optikai eszközök, például egy úgynevezett optikai Weber-rúd révén is lehetne érzékenyebb vagy pontosabb méréseket végezni. Ezek az eszközök a fény és a gravitációs hullámok kölcsönhatását vizsgálnák – bár egy ilyen mérés valódi kvantumtermészetének kimutatása még a jövő zenéje.