Гравитация может отталкивать: квантовый эксперимент ✎ экспресс

Оригинал: "Repulsive Gravitational Force as a Witness of the Quantum Nature of Gravity"
arXiv:2602.12266 · 2026-02-12 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Ученые предложили эксперимент, в котором гравитация проявляет отталкивание благодаря квантовой природе поля.

Гравитация традиционно воспринимается как исключительно сила притяжения: яблоко падает вниз, планеты удерживаются на орбитах. Однако если источник гравитации — искривления пространства-времени — поместить в два места одновременно, можно получить противоположный эффект. Физики предложили эксперимент: массивное тело переводят в квантовую суперпозицию, «размазывая» его положение по пространству, словно облако. Затем в это облако запускают крошечную пробную частицу.

В классической физике частица притягивалась бы к каждому из положений массы и двигалась по усреднённой траектории. Но после специального отбора результатов измерения источника две версии гравитационного поля интерферируют.

Интерференция здесь подобна волнам от двух брошенных в воду камней: встречные гребни могут гасить друг друга или создавать неожиданный всплеск. В случае гравитации такая интерференция порождает не притяжение, а толчок — отталкивание.

В отличие от гравитационных волн — ряби пространства-времени, предсказанной общей теорией относительности, это явление требует именно квантового описания гравитации. Идеи квантовой гравитации, предполагающей пересмотр основ физики — Стандартной модели и общей теории относительности, развивали такие учёные, как Джон Уилер, Роджер Пенроуз и Стивен Хокинг.

Главный сюрприз: отталкивание возникает лишь в половине случаев — когда экспериментаторы отбирают нужный исход измерения источника. При этом масса источника должна быть меньше песчинки, но огромной по меркам микромира. Такой эксперимент реален уже на нынешнем уровне технологий и впервые позволит «пощупать» квантовую природу пространства-времени.

Квантовую гравитацию считали почти неуловимой: силы настолько слабы, что на микроуровне их не измерить. Этот эксперимент доказывает обратное.

Фантасты давно мечтали об антигравитации: у Азимова её создавали квантовыми преобразователями. Теперь учёные предлагают реальный квантовый трюк, чтобы впервые увидеть отталкивание в лаборатории.

Учёные
Bernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip ThorneRainer WeissAlbert Einstein
Понятия
отталкивание квантовая природа гравитации эксперименты с гравитационной суперпозицией гравитационная запутанность закон всемирного тяготения теории гравитации принцип эквивалентности проверка принципа эквивалентности притяжение поле кулоновское отталкивание квантовое давление отрицательная энергия масса общая теория относительности сила планковская масса свободное падение вещество ньютоновский предел