Гравитацию проверят на квантовость с помощью вращения ⚡ экспресс
Учёные предложили использовать запутывание, создаваемое гравитацией, чтобы проверить, обладает ли она квантовыми свойствами. В отличие от предыдущих работ, ограниченных ньютоновским приближением, здесь впервые исследовано запутывание за счёт увлечения инерциальных систем (эффекта Лензе–Тирринга) — релятивистского эффекта вращающихся масс. Двумя независимыми методами вычислена фаза запутывания, и результаты совпали: она равна разнице собственного времени между плечами интерферометра. Это открывает путь к настольным экспериментам по проверке квантовой природы гравитации в постньютоновском режиме. Интересно, что учёт запаздывания гравитации делает описание локальным и причинным, без парадокса «призрачного действия».
Теория Эйнштейна утверждает: вращающееся массивное тело увлекает пространство за собой, словно ложка — густой мёд. Это явление называют увлечением пространства, и особенно ярко оно проявляется у чёрных дыр и нейтронных звёзд. Но слабый след есть даже у предметов на лабораторном столе.
В новом эксперименте микрочастица полетит мимо тяжёлого вращающегося шара по двум разным траекториям. Из-за того что «мёд» на каждой дорожке течёт с чуть разной скоростью, время для частицы идёт неодинаково. Расхождение составит ничтожную долю дрожания атома, но этого хватит, чтобы пути спутались на квантовом уровне. В точке встречи частица проявит себя прошедшей по обоим маршрутам сразу, и детектор это зафиксирует.
Если опыт удастся, он впервые покажет, что гравитация играет по правилам квантов. Сегодня физика расколота: теория относительности описывает звёзды, квантовая механика — атомы, а вместе они не сходятся. Такой настольный эксперимент станет мостом к единой картине, связывающей чёрные дыры и первые мгновения искривления пространства-времени после Большого взрыва.
🎯 Вращение Земли тоже увлекает пространство: в 2011 году спутники Gravity Probe B зафиксировали, как наша планета закручивает вокруг себя пространство-время, смещая гироскопы на 37 миллисекунд дуги в год.
🎬 Идея квантовой гравитации вдохновляет фантастов на создание устройств, управляющих пространством-временем, — от варп-двигателей до гравитационных скафандров.