Qalaktikalar, planetlər, qara dəliklər: insanların əksəriyyəti üçün Kainatımızla bağlı hər şey böyük səslənir və hiss olunur. Lakin milyonlarla işıq ili uzaqda baş verənlərin çoxunun böyük olduğu doğru olsa da, miqyasın kvant sonunda baş verən proseslər də var. Bu, təbiətin atomlardan daha kiçik miqyasda necə işlədiyini izah edən elm sahəsidir. Bu səviyyədə işlər təəccüblü şəkildə özünü göstərir.

Nəzəri fiziklər Partha Nandi və Bibhas Ranjan Majhi qravitasiya dalğalarının – hərəkət edən və ya toqquşan nəhəng obyektlərin kosmosda yaranan dalğalanmalarının kvant xassələri nümayiş etdirə biləcəyi ehtimalını araşdırdılar . Onlar öz tapıntılarını The Conversation Africa ilə bölüşdülər.

Qravitasiya dalğaları nədir?

Sadəcə olaraq, onlar kosmosdakı kiçik dalğalara bənzəyirlər, su sıçradığınız zaman gördüyünüz dalğalara bənzəyirlər. Ulduzlar və ya qara dəliklər kimi kosmosda həqiqətən ağır şeylər hərəkət etdikdə və ya bir-birinə çarpdıqda baş verir. Bu dalğalar daha sonra kosmosda hərəkət edir və enerji daşıyır.

Onlar həm də bundan çox şeydir: onlar bir ünsiyyət üsuludur. Onlar nəhəng kosmik hadisələr haqqında məlumat daşıyır, alimlərə kosmosu onların mövcudluğu təsdiqlənməmişdən əvvəl mümkün olmayan bir şəkildə “dinləməyə” kömək edir.

1916-cı ildə əfsanəvi nəzəri fizik Albert Eynşteyn özünün ümumi nisbilik nəzəriyyəsini ortaya qoyan əsaslı məqalə dərc etdi . O, cazibəni qüvvə kimi deyil, böyük cisimlərin yaratdığı məkan və zamanın əyilməsi kimi təsvir etmişdir. Bu əyilmə cisimlərin necə hərəkət etməsinə təsir edir, necə ki, uzanmış rezin təbəqəyə qoyulmuş ağır top daha kiçik obyektləri ona doğru yuvarlayır.

Eynşteyn planetlərin, qara dəliklərin hərəkətini və hətta işığın nəhəng cisimlər ətrafında necə əyiləcəyini və bu kütləvi cisimlər hərəkət etdikdə və ya toqquşduqda kosmosda dalğalanan qravitasiya dalğalarının mövcudluğunu dəqiq proqnozlaşdırdı.

Eynşteynin qravitasiya dalğaları haqqında fərziyyəsinin təsdiqlənməsi təxminən 100 il çəkdi. Məhz o zaman ABŞ-dakı Lazer İnterferometr Qravitasiya-Dalğa Rəsədxanası (LIGO) bu dalğaları ilk dəfə aşkar etdi. Bu qədər uzun vaxt apardı, çünki nə qədər böyük səslənsə də, cazibə dalğaları kiçikdir: kosmosu atomun ölçüsündən 1000 dəfə kiçik bir faktorla uzadır və ya sıxır. Onları aşkar etmək üçün xüsusi alətlər tələb olunurdu və LIGO-nun ən qabaqcıl texnologiyası bu vəzifəni yerinə yetirirdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1739953933&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-quantum-effects-distant-ripples-space.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTk3Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciXV0sMF0.&dt=1739953933136&bpp=1&bdt=164&idt=47&shv=r20250213&mjsv=m202502130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739953591%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739953591%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739953591%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6245060112252&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2208&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95350441%2C31090357%2C95347432%2C95350015&oid=2&pvsid=2766562792459859&tmod=1093248940&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=54

Bəzi qravitasiya dalğalarının təbiətdə kvant olduğunu iddia edirsiniz. Bu nə deməkdir?

“Kvant” təbiətin çox kiçik miqyaslarda – atomlardan daha kiçik ölçülərdə necə işlədiyini izah edən elm sahəsidir. Bu səviyyədə işlər təəccüblü şəkildə özünü göstərir.

Məsələn, kiçik hissəciklər dalğa kimi davrana bilər. Onlar eyni zamanda birdən çox vəziyyətdə də mövcud ola bilərlər ki, bu da superpozisiya adlanır . Bundan əlavə, onlar müəmmalı şəkildə əlaqələndirilə bilər ki, bir-birindən nə qədər uzaq olsalar da, birindəki dəyişiklik dərhal digərinə təsir etsin. Buna qarmaqarışıqlıq deyilir .

Fotonlar yaxşı bir nümunədir. Bunlar işığın zərrəcikləridir və alimlər sübut ediblər ki, onlar superpozisiyada mövcud ola bilmək və ya bir-birinə qarışmaq kimi bu “kvant” üsullarla davranırlar.

Dolaşma bir növ əlaqədir, lakin sadə bir əlaqədən daha dərindir. İki obyekt bir-birinə qarışdıqda, onlar kvant vəziyyəti adlanan bir şeyi paylaşırlar. Bu hissəcik və ya sistem haqqında hər şeyi təsvir edir. Bu, bir plan kimidir, lakin sabit detallar əvəzinə, hissəciyi mövqeyi və ya sürəti kimi fərqli şərtlər altında tapmaq şansı verir.

İki obyekt kvant vəziyyətini paylaşdıqda, onların davranışı müəmmalı şəkildə əlaqələndirilir. Bir obyekti ölçsəniz, digərinin vəziyyəti nə qədər uzaqda olsa da, dərhal uyğunlaşacaq. Dolaşmanı bu qədər xüsusi edən və gündəlik dünyada gördüyümüz heç bir şeyə bənzəməyən budur.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Araşdırmanız nəyi aşkar etdi?

Biz qravitasiya dalğalarının həm klassik, həm də kvant xassələrinə malik ola biləcəyini fərz etdik. LIGO tərəfindən indiyə qədər aşkar edilənlər Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsinə uyğun gələn klassik davranışı izləyir.

Lakin hazırkı LIGO detektorları kvant effektlərini aşkar etmək üçün kifayət qədər həssas deyil və fərziyyəmizin doğru olub-olmadığını bilmək üçün heç bir yol yoxdur. Beləliklə, biz LIGO-nun ən son nəslinə bənzər bir detektoru modelləşdirdik , onun güzgüləri qollara bərkidilmiş hərəkət və titrəmə qabiliyyətinə malikdir.

Klassik qravitasiya dalğaları güzgülərin xüsusi yollarla hərəkət etməsinə səbəb olur, lakin bizim araşdırmamızda kvant qravitasiya dalğaları – “qravitonlar” adlanan hissəciklərin yaratdığı kiçik dalğalar güzgülərə fərqli şəkildə təsir etdi. Onlar güzgülərin salınma rejimlərini bir-birinə qarışdıra bilər: hərəkətin hissələri klassik dalğaların yarada bilmədiyi şəkildə birlikdə hərəkət edir.

Bunu təsəvvür etmək üçün bir-birindən çox uzaqda olan iki küləyin gözəgörünməz meh səbəbindən sinxron yelləndiyini təsəvvür edin. Burada kvant qravitasiya dalğaları həmin meh kimidir. Onlar uzaq cisimləri klassik cazibə dalğalarının bacara bilməyəcəyi şəkildə birlikdə hərəkət etdirirlər.

Bu, çox kiçik miqyaslarda cazibə dalğalarının klassik şəkildə izah edilə bilməyən dolanma kimi kvant xüsusiyyətləri göstərə biləcəyini göstərir. Biz bütün qravitasiya dalğalarının kvant olduğunu düşünmürük. Lakin bu o demək deyil ki, bütün cazibə dalğaları təbiətdə kvantdır. Bunun əvəzinə, təxminən 13,8 milyard il əvvəl ilk kainatdan yarananlar kvant imzaları daşıya bilər. Bu tip qravitasiya dalğaları erkən kainat haqqında, xüsusən də Böyük Partlayış zamanı və onların zamanla necə dəyişdiyi barədə məlumatları kodlaya bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=809300024&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1739953952&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-quantum-effects-distant-ripples-space.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTk3Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciXV0sMF0.&dt=1739953933136&bpp=1&bdt=165&idt=101&shv=r20250213&mjsv=m202502130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739953933%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739953933%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739953933%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C750x188%2C1005x124&nras=2&correlator=6245060112252&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=4184&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=418&eid=95350441%2C31090357%2C95347432%2C95350015&oid=2&psts=AOrYGsltH66IWAbrooaoubBmbtm8IHbcKtHrEr8SDf153uhcKGcAF0FZsY7gHco4LbhaIbBaXNjafLuPJV4fVDiB-gkWBxumafOMePPiVMF1E367nigeYA&pvsid=2766562792459859&tmod=1093248940&uas=1&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=3&fsb=1&dtd=19794

Niyə bu mühüm tapıntıdır?

Qravitasiya dalğalarının kvant təbiətini təsdiqləmək Eynşteynin nisbiliyini kvant mexanikası ilə əlaqələndirir, onilliklər ərzində fizikaya meydan oxuyan tapmacanı həll edir: cazibəni geniş miqyasda təsvir edən ümumi nisbilik prinsipləri ilə ən kiçik miqyasda hərəkət edən kvant mexanikasının qanunları ilə uzlaşmanın çətinliyi .

Bu sıçrayış kainat haqqında anlayışımızda inqilab edə bilər. Qravitasiya dalğalarının kvant təbiəti qabaqcıl sensorlara zəif kosmik siqnalları aşkarlamağa kömək edə bilər və kainatın mənşəyi, qara dəliyin davranışı və reallıq quruluşu haqqında anlayışlar təmin edə bilər. LIGO artıq qravitasiya dalğalarının ölçülməsində böyük irəliləyiş əldə etsə də, onların kvant tərəfini araşdırmaq fizikanın yeni sahəsini açır.

Nəzərə almaq lazımdır ki, tapıntılarımızı müxtəlif eksperimental parametrlərdə sınaqdan keçirmək və təkrarlamaq üçün daha çox araşdırma tələb olunacaq. Biz bu hadisələri öyrənən yeganə insanlardan uzağıq və ümid edirik ki, tapıntılarımız məlumatların təhlili, əməkdaşlıq və nəzəri iş vasitəsilə qravitasiya dalğası astrofizikasına töhfə verən Nəzəri və Hesablama Elmləri Milli İnstitutu (NITheCS) və Stellenbosch Universitetinin Astrofizika Tədqiqat Qrupu kimi Cənubi Afrika institutlarının səylərini gücləndirəcək .

Texnologiyanın inkişafı kvant qravitasiya dalğalarının tədqiqat imkanlarının genişləndirilməsində də əsas rol oynayacaq. 2030-cu ilə qədər fəaliyyətə başlayacaq LIGO-Hindistan rəsədxanası belə mümkün eksperimental məkanlardan biri olacaqdır .

The Conversation tərəfindən təmin edilmişdir