Barselona Muxtar Universiteti tərəfindən

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKredit: CC0 Public Domain

1887-ci ildə fizika tarixində ən mühüm təcrübələrdən biri baş verdi. Amerikalı alimlər Mişelson və Morli Yerin hərəkət istiqamətində işığın sürəti ilə ona perpendikulyar olan sürəti müqayisə edərək Yerin sürətini ölçə bilməyiblər. Elm tarixində bu, şübhəsiz ki, ən vacib sıfır ölçülməsi Eynşteyni işığın sürətinin sabit olduğunu postulatlamağa və nəticədə özünün xüsusi nisbilik nəzəriyyəsini formalaşdırmağa vadar etdi.

Bu nəzəriyyə göstərir ki, bütün fizika qanunları eynidir, müşahidəçilər arasındakı nisbi hərəkətdən asılı olmayaraq – Lorentz dəyişməzliyi kimi tanınan bir anlayışdır.

Eyni zamanda, bütün nəzəri çərçivələrinin, xüsusən də kvant sahəsi nəzəriyyəsinin və Hissəciklər Fizikasının Standart Modelinin mərkəzində Lorentsin dəyişməzliyi ilə kvant nəzəriyyəsi işlənib hazırlanmışdır. Sonuncu indiyə qədər işlənib hazırlanmış və inanılmaz dəqiqliklə təsdiqlənmiş ən dəqiq sınaqdan keçmiş nəzəriyyədir.

Niyə fiziklər hələ də Lorentsin dəyişməzliyini şübhə altına alırlar?

Bəs niyə 115 illik fasiləsiz uğurdan sonra Lorentz invariantlığına şübhə edirsiniz?

Cavab bir daha Albert Eynşteynlə başlayır – bu dəfə onun ümumi nisbilik nəzəriyyəsi ilə cazibə qüvvəsini həndəsənin deformasiyası kimi təsvir edir. Zəifdən çox güclü cazibə qüvvəsinə qədər bir çox şəraitdə böyük dəqiqliklə sınaqdan keçirilərək son dərəcə müvəffəqiyyətli olduğu sübut edilmiş bir nəzəriyyə.

Problem kvant sahəsi nəzəriyyəsinin ehtimal dalğa funksiyaları ilə onların əyri həndəsə vasitəsilə hərəkəti və eyni zamanda, məkan-zaman əyriliyinin modifikasiyaları arasında əsas uyğunsuzluqdadır. İki nəzəriyyəni kvant cazibəsinin ümumi çərçivəsinə uyğunlaşdırmaq cəhdlərinin əksəriyyəti Lorentz invariantlığını cüzi də olsa qırmaq zərurəti ilə nəticələndi.

Beləliklə, Mişelson və Morlinin axtarışı bu gün də davam edir və bu, böyük dərəcədə təkmilləşdirilmiş texnologiya ilə aparılan müasir laboratoriya təcrübələrinin köməyi ilə davam edir.

Lorentz invariantlığının qamma şüaları ilə sınaqdan keçirilməsi

Lorentz-invariantlığı pozan bir neçə kvant cazibə nəzəriyyəsinin proqnozlarından biri işıq sürətinin foton enerjisindən asılılığıdır . Sabit işıq sürətindən hər hansı sapma cari məhdudiyyətlərə uyğun qalmaq üçün son dərəcə kiçik olmalıdır, lakin çox yüksək enerjili qamma şüaları kimi tanınan ən yüksək foton enerjilərində aşkar edilə bilər.

Keçmiş UAB tələbəsi Merce Guerrero və hazırkı IEEC Ph.D.-nin rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar qrupu. UAB tələbəsi Anna Campoy-Ordaz, Alqarve Universitetindən Robertus Potting və UAB Fizika Departamentinin müəllimi və eyni zamanda IEEC-ə təyin olunmuş Markus Gauqun iştirakı ilə indi astrofizikanın köməyi ilə Lorentz invariantlığını misli görünməmiş dəqiqliyə qədər sınaqdan keçirdi. Tədqiqat Physical Review D jurnalında dərc olunub .

Bu mümkündür, çünki fotonların qrup sürətindəki kiçik fərqlər, əgər fotonlar çox böyük məsafədə yerləşən mənbədən eyni vaxtda buraxılarsa, Yerə ölçülə bilən çatma gecikmələrinə çevrilə bilər.

Komanda, Standart Model Genişləndirilməsinin (SME) hazırda nəzəriyyəçiləri tərəfindən bəyənilən Lorentz-invariantlığını pozan bir sıra parametrləri sınamaq üçün yeni statistik metoddan istifadə edərək çox yüksək enerjili qamma şüalarının astrofiziki ölçülərindən mövcud sərhədlər toplusunu birləşdirdi.

Son nəticələr nələri ortaya qoyur

Tədqiqatçılar Eynşteynin səhv olduğunu sübut etməyə ümid edirdilər, lakin onlardan əvvəlki bir çox başqaları kimi buna nail ola bilmədilər. Buna baxmayaraq, yeni sərhədlər böyüklük sırası ilə əvvəlki hədləri yaxşılaşdırır.

Bu vaxt, uzaq mənbələrdən gələn çox yüksək enerjili qamma şüalarının aşkarlanması üzrə performansı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş Çerenkov Teleskop Array Rəsədxanası kimi yeni nəsil alətlərlə, kvant cazibə nəzəriyyələrinin proqnozlarını eksperimental sınaqdan keçirmək üçün axtarış davam edir.

Daha çox məlumat: Merce Guerrero və digərləri, Kvant cazibəsinin effektiv enerji miqyasının ölçülməsindən məhdud anizotrop Lorentz invariant pozuntusu, Fiziki İcmal D (2025). DOI: 10.1103/k3xg-wkrc

Jurnal məlumatı: Physical Review D 

Barselona Muxtar Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir