В поисках гравитонов

14.10.2013

Ученые планируют использовать инфляцию ранней Вселенной, чтобы обнаружить гравитоны - гипотетические частицы, отвечающие за силу тяжести. Открытие гравитонов совершит переворот в современной физике, более того, появится путь для разработки способов управления гравитацией. Нет необходимости говорить, какое значение для человечества имел бы, например, антигравитационный привод, позволяющий выводить на орбиту огромные грузы.

Однако до фантастического покорения космоса на антиграве еще очень далеко. Пока что физики Лоуренс Краусс (Lawrence Krauss) и Фрэнк Вильчек (Frank Wilczek) из Университета штата Аризона и Австралийского национального университета предлагают обнаружить квантование гравитации путем измерения поляризации космического микроволнового фона. Таким образом можно будет не только обнаружить и изучить гравитоны, но и связать с гравитонами гравитационные волны, вызванные инфляцией (стремительным расширением) ранней Вселенной.

Современная физика в попытках обнаружить способ объединить квантовую механику и теорию гравитации зашла в тупик. Решение этой проблемы большинство ученых видят в обнаружении особых частиц - гравитонов, которые несут в себе "заряд гравитации". До сих пор эти частицы не обнаруживались, более того, многие ученые считают, что их не существует или же их найти невозможно.

Впрочем, сторонники теории гравитонов полагают, что до сих пор гравитоны не удалось обнаружить из-за того, что гравитация слаба по сравнению с другими силами взаимодействия такими, как например электромагнетизм. Чтобы обнаружить гравитоны, понадобится устройство настолько массивное, что оно под собственной массой превратится в черную дыру. Некоторые исследователи полагают, что по этой причине, мы никогда не сможем обнаружить гравитоны.

Лоуренс Краусс и Фрэнк Вильчек предлагают новый способ обнаружения гравитонов. Ученые полагают, что в ранней Вселенной, сразу после Большого Взрыва, инфляция создала гравитационные волны, следы которых остались в космическом микроволновом фоне. Эти следы представляют собой фотоны, размещенные в определенном порядке. Обнаружение данного фотонного рисунка означало бы, что гравитация распространяется с помощью частиц, то есть тех самых гравитонов. Как следствие, после доказательства существования гравитонов, ученые получат желанную универсальную теорию, в частности анализ наблюдений может стать связующим звеном между ранними гравитационными волнами и постоянной Планка, которая используется в квантовой механике.

С предложением Краусса и Вильчека есть ряд проблем. Прежде всего, сегодня попросту нет технологии для соответствующих измерений реликтового излучения, то есть обнаружить ранние гравитационные волны с помощью современных приборов невозможно, понадобится разработать новые. Кроме того, придется доказать, что любая поляризация космического микроволнового фона действительно связана с гравитационными волнами, а не с каким-либо другим явлением.

<< Назад: Инновационные аккумуляторы для гаджетов от LG Chem 15.10.2013

>> Вперед: Мобильная рабочая станция Eurocom Racer 3W 14.10.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Полностью автономный шаттл 09.04.2023 Шаттл RLV LEX умеет полностью самостоятельно взлетать в космос и садиться, а его конструкция напоминает прошлые разработки многолетней давности. Индийская организация космических исследований (ISRO) заявила об успешном испытании автономного многоразового шаттла, сообщает The Register. Этот своеобразный космический самолет по задумке разработчиков играет ключевую роль в удешевлении доставки грузов на околоземную орбиту для использования на космических станциях. Агентство ISRO подняло многократную ракету-носитель на высоту 4,5 км с помощью вертолета, а затем эксперты наблюдали за тем, как RLV LEX совершал крутое мероприятие на посадку на этой высоте. Этот полностью автономный шаттл предназначен для запуска ракеты для выхода на орбиту, развертывания полезной нагрузки, а затем возвращения на Землю и приземления на взлетно-посадочную полосу. Внешне корабль очень похож на предыдущие разработки американцев и многократный советский корабль "Буран". В настоящее время RLV LEX пока чисто экспериментальный и до орбиты не добрался. Индийское агентство ISRO уже более шести лет работает над этим проектом и на этом отрезке испытаний шаттл удалось успешно посадить на скорости 350 км/ч. В ISRO надеются, что в один прекрасный день RLV LEX позволит выводить полезные нагрузки на орбиту всего за $4 тыс. за килограмм, что намного ниже стоимости современных услуг по запуску. К примеру, бывший спейс-шаттл мог доставлять грузы за $54 500 за килограмм, а доставка на орбиту одного килограмма оборудования с помощью современного Falcon 9 компании SpaceX будет стоить $2700 долларов. Так что ISRO имеет серьезного конкурента в виде SpaceX, но заказчикам не придется стоять в очереди в ожидании запуска очередного Falcon.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026