물리학자가 발견하는 방법""미소의 양자 중력

1935 년에 때,양자 역학과 일반적인 상대성 이론의 매우 젊은이,잘 알려지지 않은 소련의 물리학자 Matvei 브론,세 28 년,최초의 상세한 연구에의 조화를 이러한 두 가지 이론에서는 양자론의 중력합니다. 이«아마도 이론의 온 세상»으로,그가 쓴 브론,수 치환 einsteinova 적인 설명력의 중심에있는 그것으로 볼 수 있는 곡선에서 공간 연속체,그리고 그것을 다시 양자의 언어로 물리학의 나머지입니다.

브론 생각을 설명하는 방법 중력의 관점에서 양자 입자,지금이라고 gravitons 지만,경우에만 중력이 약한 것(에서 일반적인 상대성 이론)경우 공간은 시간이었다 그래서 약간 구부러진다는 것은 거의 편평한다. 때 중력 강«상황은 완전히 다른»니다 과학자입니다. «없이 깊은 개정의적인 개념 그것은 보인다 거의 불가능한 상상을 양자론의 중력이 지역에서»니다.

그의 말은 예언합니다. 세 년 후,물리학자들은 여전히 노력하는 방법을 이해하는 시공간 곡률에서 명시된 거시적인 규모에서 발생하는 더 근본적이고 아마도 양자의 사진 중력에;아마도 이것은 가장 깊은 질문에서 물리학을 전공하고 있습니다. 아마도 당신은 기회가 있다면 당신은,밝은 마음을 것 브론 프로세스의 속도를 이 검색합니다. 또한 양자 중력,그는 또한 기여를 천체 물리학과 우주론,이론,반도체 양자 전자 및 여러 권의 책을 썼을 위해 아이들입니다. 1938 년에 그는 스탈린에서 진압하고 실행했던 시대에서 31 년니다.

찾기체의 이론 양자 중력에 의해 복잡는 사실을의 특성을 양자 중력에 표시되지 않는 실제 경험이다. 물리학이 보이지 않게 깨 einsteinova 설명의 부드러운 공간 연속체,또는 양자 postanova 접근에서 그것을 약간 곡선된 상태입니다.

문제를 극도의 약점을 중력합니다. 는 동안 양자화된 입자를 전달하는 강력,약과 전자기력이 충분히 강한을 단단히 묶는 문제로 원자와 공부하실 수 있습니다 그 아래에 돋보기,gravitons 개별적으로 너무 약하는 실험실 기회가 없을 감지하는 그들. 를 잡을 중력과 확률이 높은,탐지기의 입자를 해야 너무 커서 대규모는 붕괴 검은 구멍이 있습니다. 이 약점 이유를 설명해야를 위한 천문 절감에 대중의 영향이 다른 거대한 몸에 중력에 의해,그리고 왜 우리가 보는 중력 효과에 대규모니다.

모든 것은 아닙니다. 우주 분명히 대상의 어떤 종류의 우주적 검열:는 지역과 함께 강한 중력,공간-시간 곡선을 그렇게 날카로운 아인슈타인의 방정식,실패 및을 공개해야한 양의 성격 중력과 시공간 항상 뒤에 숨어의 지평을 검은 구멍이 있습니다.

"몇 년 전에 있었는 일반적인 합의,가능성이 가장 높은 측정,양자화의 중력장에서 어떤 방법으로는 것은 불가능"이고르 Pikovsky,이론 물리학에 하버드 대학교도 있습니다.

여기에 몇 가지 최근에 출판에 물리적인 검토자 기사가 상황을 변경했습니다. 에서 이러한 작품을 만들어하는 문에 도달하는 양자 중력 가능할 것도 없이 아무것도 모르고 그것에 대해합니다. 쓰여진 작품,스가 타 Bose 에서 대학 컬리지 런던 및 키아라,Marletto 및 Vlatko Verulam 옥스퍼드 대학에서 제공하는 기술적으로 도전적이지만,행할 수 있는 것을 확인하는 중력은 양자력,다음과 같은 모든 다른 사람을 필요로하지 않고,탐지의 중력합니다. 마일 Blanco,양자 물리학에서는 다트머스 대학에 참여하지 않았고,이 작품에서는 이런 실험을 감지할 수 있는 명확한 흔적이 보이지 않는 양자 중력—"Cheshire Cat"미소입니다.

제안된 실험을 한 것인지를 결정 두 개체 그룹,보은 계획을 사용하여 몇 microdiamonds 되는 양자-기계적으로 얽히게 서로 다른 프로세스에서의 상호 중력합니다. 엉킴—양자현상에서는 입자가 분리 얽혀있을 공유하는 단 하나 육체적인 설명을 정의하는 그들의 가능한 결합된 상태입니다. (의 공존 가능한 다양한 상태"라고 중첩"을 정의합 quantum system). 예를 들어,한 쌍의 얽힌 입자에 존재할 수 있습니다 중첩에서는 입자는 것입니다 50%의 확률을 회전(회전)에서 바닥까지,B,50%의 확률을 반대합니다. 아무도 알고 사전에 결과를 얻을 측정할 때 스핀 방향으로의 입자,하지만 당신은 확실할 수 있는 그들은 그것 같습니다.

저자는 요구되는 두 개체에 제안된 실험을 얻을 수있는 혼란,그래서 그냥에 경우,행동 하는 힘—그들 사이에서 이 경우 중력은 양자의 상호 작용 중재에 의해 gravitons 지원할 수 있는 양자 겹쳐 적층합니다. "는 경우는 실험 받은 혼란,에 따라 작동하고,우리는 결론을 내릴 수 있습니다력 양자화,"Blanco 니다.

를 혼동하는 다이아몬드

양자 중력은 그래서 신중하는 일부 과학자들은 질문에 그녀존재합니다. 유명한 수학자 및 물리학자 프리먼이슨,94 년에서는 2001 년,주장하고있는 우주를 지원할 수 있는 종류의"dual"설명서에서는"중력장에 설명된 일반적인 상대성 이론의 순수 필드 클래식 없이 어떤 행동 양자"모든 물질이 매끄러운 공간 연속체를 양자 입자는 순종 확률의 규칙이다.

다이슨,사람을 개발하는 데 도움 양 전기 역학(의 이론 사이의 상호 작용 문제 및 가벼운)과 명예교수 Institute for advanced study in Princeton,new Jersey,믿는 양자 중력을 설명 할 필요가없는 깊이의 검은 구멍이 있습니다. 그리고 그는 또한다고 생각합 검색 가상의 중력이 불가능할 수도 있습을 원칙으로 합니다. 이 경우에는 그가 말하는,양자 중력은 형이상학적 및 물리적되지 않습니다.

그는지 의심합니다. 유명한 영국의 물리학자 선생님 로저 펜로즈와 헝가리 학자 Lajos,Diosi 독립적으로 추측된 시공간을 지원할 수 없다 중첩니다. 그들이 믿는 것은 부드러운,고체,기본적으로 고전적인 자연을 방지 절곡의 두 가지 방법이 동시에 이 강성을 리드하는 붕괴의 겹쳐 적층의 양자 시스템과 같은 전자 및 광자니다. "중력 decoherence",에서 그들의 의견,수어이나,솔리드,클래식 현실에서 느낄 수 있는 거시적인 규모입니다.

을 찾을 수있는 기능을""미소의 양자 중력,그것은 것,반박의 인수를 모니다. 또한 그녀는 죽인 이론의 중력 decoherence 는 것을 보여주는 중력과 시공간 정말로 지원이 중첩니다.

을 제공합 보스 및 Marletta 동시에 나타났고 완전하게,하지만 전문가들은 그들의 정신을 반영합니다. 실험 양자 물리학 연구실이 세계는 점점 더 큰 미세한 물체에 양자 중첩 및 최적화 테스트 프로토콜의 얽힘의 두 가지 양자 시스템입니다. 제안된 실험을 결합할 필요가 이러한 절차를 요구하면서 더욱 향상 규모와 감도,아마도 그것은 걸릴 것입니다. «지만 육체적 죽은 끝이»,말 Pikovsky,또한 방법을 탐구한 실험실 실험을 수 있는 조사 중 현상입니다. «나는 그것이 어려운,그러나지 않는 것이 불가능»니다.

이 계획에 대해 자세히 설명합니다업에서의 보고 co. —해양의 열한 전문가의 다른 단계에 대해 제안합니다. 예를 들어,자신의 실험실에서의 대학에서 Warwick 한 저자의 개 몰리는 작업에 첫 번째 단계 노력하고,넣어 microalgas 에서는 양자 중첩에서 두 가지 장소입니다. 이를 위해 그는 그들에게 원자에서 질소의 미세 근처에서 공석이조의 다이아몬드(소 NV 센터,또는 질소-대체 공석에서 다이아몬드),및 충전지 펄스입니다. Elektron,회전 주변의 NV-중앙,동시에 빛을 흡수하고 있는,그리고 시스템은 양자 중첩의 두 개의 회전 방향 및 다음과 같은 최고 회전하는,특정한 확률이 시계 방향으로 회전하고 마음입니다. Microalgas 로드이 중첩은 자기장의 영향을 받게 되면 어떤 원인 최고 회전 왼쪽으로 이동,그리고 오른쪽입니다. 다이아몬드 그 자체로 분할의 중첩 두 개의 궤도니다.

에서 실험을 과학자들이 해야 할 모든 이 두 개의 다이아몬드는 빨강과 파랑,예를 들어 근처에 위치한 Verhalten 진공합니다. 을 때 함정을 들고 그들에게,두 개의 미세조류,에서 각각의 중첩 두 위치를,가을에서 수직으로 진공합니다. 으로의 가을이 다이아몬드를 느낄 것이 중력의 그들 각각합니다. 어떻게 강한 그들의 중력까요?

경우 중력은 양자의 상호 작용,이 대답은 무엇인지에 따라합니다. 의 각 구성 요소의 중첩 블루 다이아몬드를 경험할 것이 더 강한가 약하거나 매력에 빨간 다이아몬드는지 여부에 따라 마지막 지점의 중첩에 가까운 또는 더 멀리입니다. 그리고 중력을 느낄 것이 각각의 구성 요소의 중첩 빨간 다이아몬드,동일한 방식 상태에 따라 달라의 블루 다이아몬드습니다.

각각의 경우에,다른 도시의 중력에 영향을 미칠 변화하는 요소를 구성의 다이아몬드습니다. 두 개의 다이아몬드가 될 상호 의존적이기 때문에 그들의 상태를 결정할 수 있는 유일드에서 이 경우에는 다음이므로,궁극적으로의 방향으로 회전의 두 가지 시스템 NV-센터 상호 연관됩니다.

후에서는 수많은 소프트웨어 떨어질 것이 옆에 세 개의 초,이는 충분한 길을 잃에서 인력,그들이 통과 또 다른 자기장이 다시 결합의 지점은 각각의 중첩니다. 의 마지막 단계는 실험 프로토콜«복잡한 지식이»(얽힘을 목격)에 의해 개발되는 덴마크 물리학자 바바라 Teral 및 다른 사람은 파란색과 빨간색:다이아몬드가 포함된 다른 장치에서는 측정의 방향으로 회전 시스템의 NV-센터가 있습니다. (측정 리드의 붕괴에 겹쳐 적층 특정 국가에서). 다음 두 결과 비교합니다. 행 실험을 실시하고 비교해 많은 쌍의 스핀 측정,과학자는지 여부를 결정할 수 있는지 회전의 두 가지 양자 시스템에 상관각 다른 것보다 더 자주 이 개체에 대한 제한되지 않는 양자-기계적으로 얽혀 있다. 그렇다면,중력에 정말로 혼란 다이아몬드 지원할 수 있는 중첩니다.

"흥미로운 것은 이 실험에서 사실 필요 없는 것을 알고 양자론,"Blanco 니다. "필요한 모든 것을 주장하는 몇 가지 양자 측면 이 분야에서는 중재군 두 입자 사이의"니다.

기술적인 문제입니다. 최대 객체에 배치했 중첩에서 두 개의 위치한 호텔을 검색하세요.었 800 원자 분자입니다. 모든 미 담을 통해 100 억 원의 탄소를 충분히 축적을 알립 중력합니다. 을 풀고 양자-기계적인 자연을 필요로 낮은 온도,높은 진공 정밀한 제어 할 수 있습니다. "많은 작업을 설정하는 것입니다 초기 중첩과 실행,"베드로는 바커의 회원은 실험적인 팀을 개선하는 방법들을 통해 레이저 냉각 및 캡처의 microdiamonds 니다. 수행 할 수 있다면 그것으로 한 다이아몬드가 여호와"가 두 번째 문제가 되지 않습니다."

의 고유성을 중력까요?

연구팀에서는 양자 중력 있는 의심의 여지가 중력은 양자용 혼란을 일으키는 원인이 될 수 있습니다. 물론,중력은 독특한 무언가를,그리고 많은 것을 배울 필요가 있에 대한 원산지의 공간 및 시간,하지만 양자역학해야 참여,연구자들은 말합니다. "정말로,어떤 지점에서의 이론,대부분의 양자 물리학 그리고 중력은 고전적인"라고 말한 다니엘 할로우,양자 중력 MIT 에서 연구원입니다. 이론적 논쟁에 대하여 혼합된 양자-고전적인 모델은 매우 강한(하지만 확실한 것입니다.)

에 다른 한편으로는,이 이론가 잘못했다. "는 경우에 확인할 수 있습니다,하지 왜? 이라 이러한 사람은 질문 kvantovoi 중력,그 위대한 것입니다,"라고 할로우니다.

읽은 후 작업,다이슨은"제안된 실험실의 큰 관심을 필요로의 관점에서 이 양자 시스템"니다. 그러나,그 메모를 하는 방향으로의 생각의 저자의 양자 분야에서 다른 그습니다. "내가 궁금해지는 이 실험의 문제를 해결하려면의 존재를 양자 중력합니다. 질문을 물었는지 여부—관찰된 개별 중력자는 다른 질문,그리고 그것을 가질 수 있는 다른 대답이다."

라인의 생각의 보스,Marletto 고 자신의 동료들에 대한 양자 중력에서 유래한 작업의 브론 1935. (다이슨이라는 작업의 브론"훌륭한 일을"그가 전에 보지 못했다). 특히,브론과 약력,우리는 우리를 낳을 낮은 무게 접근될 수 있다에 의해 뉴턴 중력의 법칙이다. (이것은 작용하는 힘 사이의 구성 microdiamonds). 에 따라 블랑코에,계산 약한 양자화된 중력하지 않은 특히 수행되지만,확실히 더 많은 관련된 보다 물리학의 검은 구멍이나 빅뱅니다. 그 기대하는 새로운 실험적인 제안을 격려할 것이 이론가들을 검색에 대한 미묘한 개선은 뉴턴의 근사는 미래의 데스크탑 실험을 시도할 수 있습을 확인합니다.

레너드 Susskind,유명한 이론가 양자 중력과 문자열에는 스탠포드 대학교,보의 가치 제안을 실험하기 때문에,"이 제공합의 관찰에서 중력의 새로운 범위를 대중과 거리"니다. 하지만 그와 다른 연구는 것을 강조 또는 소프트웨어 수 없어 아무것도 공개에 대한 완전한 이론의 양자 중력 또는 시공간입니다. 그와 그의 동료는 것처럼 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하기 센터에서 블랙홀의와 빅뱅니다.

아마도 하나의 단서를 이유로 양자화 중력보다 훨씬 더 열심히 나머지는 모두는 다 자연의 힘이라"locality":의 양자 입자의 한 지역에서 필드(광자,전자기장에 대한 예)"다른 물체에 다른 지역의 공간,"한 반 Raamsdonk,이론가 양자 중력의 대학에서의 브리티시 컬럼비아입니다. "그러나 많은 이론적인 증거하는 중력을 작품은 잘못된 것입니다."

최 모델의 양자 중력(simplified space-time geometry)는 것은 불가능하다고 가정합 테이프 시공간을 직물로 나누어 독립적인 입체는 조각,왕 Raamsdonk 니다. 대신,현대적인 이론은 기본이고,근본적인 성분의 공«두 개의 차원을 조직에 훨씬 더»니다. 직물의 시공간처럼 될 수 있는 홀로그램 또는 비디오 게임입니다. «비록 사진이 입체,저장되는 정보에 두 차원 컴퓨터칩»니다. 이 경우에는,세 가지 차원의 세상이 illusa 는 의미에서 그것의 다양한 부품들은 그렇지 않은 독립적입니다. 비유에서 가진 비디오 게임,몇 비트에 두 차원의 칩을 인코딩할 수 있습니다 세계 기능의 전체 게임에 우주니다.

이러한 차이는 때에 만들려고 하는데 양자 중력의 이론합니다. 일반적인 접근을 양자화의 무언가가 정의 별도의 부속,입자,예를 들어,다음 사용은 양자역학의합니다. 하지만 지정하지 않은 경우 올바른 구성 요소,당신을 얻을 것이 잘못된 방정식니다. 직접적인 양자화의 세 가지 차원 공간을 만들고 싶었 브론,작품에서어느 정도의 약한 중력하지만,쓸모없는 경우는 공간에는 강하게 곡선입니다.

일부 전문가들은 말하는 것을 목격 미소의 양자 중력으로 이어질 수 있습의 동기가 이 류의 추상적인 추론입니다. 에서 종료,심지어 가장 높은 프로필의 이론적 논의 존재에 대한 양자 중력에 의해 지원되지 않 실험실습니다. 할 때 반 Raamsdonk 설명에서 그의 연구는 Colloquium 의 과학자 그가 말하는,일반적으로 시작한 이야기에 대해 무엇이 중력에 당신을 재고해봐야 해요 양자 역학기 때문에 고전적인 설명이 공간의 시간을 나누에서 블랙홀와 빅뱅니다.

"하지만 당신은 행동이 간단한 실험과 보는 중력장에서의 중첩,실패의적인 설명을 명백하게 됩니다. 기 때문에 그것은,실험을 의미하는 비중은 양자"니다.

자료의 콴타 잡지