Yeni Fiziki İcmal Məktubları araşdırmasında tədqiqatçılar nəhayət cazibə qüvvəsinin təbiətdə klassik və ya kvant olduğunu müəyyən edə biləcək eksperimental yanaşma təklif edirlər.

Cazibə qüvvəsinin təbiəti onilliklər ərzində fizikləri çaşdırıb. Cazibə qüvvəsi dörd əsas qüvvədən biridir, lakin elektromaqnit, güclü və zəif nüvə qüvvələrindən fərqli olaraq kvant çərçivəsinə inteqrasiyaya müqavimət göstərmişdir.

Tədqiqatçılar cazibə qüvvəsinin tam kvant nəzəriyyəsinin qurulması kimi çətin problemi birbaşa həll etmək və ya ayrı-ayrı qravitonlar – cazibə qüvvəsinin hipotetik vasitəçisi – aşkar etməyə çalışmaq əvəzinə, fərqli yanaşma tətbiq edirlər.

Phys.org unikal yanaşmaları haqqında fikir əldə etmək üçün tədqiqatın arxasında duran tədqiqatçılarla danışdı.

“Keçmiş illərdə bir neçə təklif ortaya çıxdı ki, onlar bizə, prinsipcə, cazibə qüvvəsinin təbiətini eksperimental olaraq müəyyən etməyə imkan verir, lakin onların eksperimental tələbləri qeyri-adi dərəcədə çətin olur. Buna görə də, bizim motivasiyamız cazibə qüvvəsinin klassik olduğunu ən azı saxtalaşdıra biləcək daha mümkün bir təcrübə ilə çıxış etmək idi” deyə Harvaruthor Universitetinin üçüncü tələbəsi və məzunu Serhii Kryhin izah etdi.

Tədqiqatçılar köhnə sualı daha konkret nəticələr verə biləcək suala çevirməyi hədəflədilər: “Hansı ölçülə bilən fərqlər bizə cazibə qüvvəsinin kvantlaşdırılmalı olub-olmadığını söyləyəcək?”

Kvant və klassik dalğalanmalar

“İdeya çox sadədir, lakin bütün bu müddət ərzində diqqətdən kənarda qaldı. Əgər cazibə uzun mənzilli bir qüvvə kimi kvantdırsa, o, uzaq materiyanın kvant qarışmasına səbəb ola bilməlidir. Lakin cazibə əsaslı klassikdirsə, heç bir dolaşıqlıq yarana bilməz” dedi MIT və əməkdaşlıq üzrə professor Vivişek Sudhir.

Fikir ondan ibarətdir ki, əgər cazibə qüvvəsi klassikdirsə, o, azalmaz stoxastik dalğalanmalar nümayiş etdirməlidir. Bu dalğalanmalar onlarsız yaranacaq əsas uyğunsuzluqdan irəli gələn bir zərurətdir – cazibə qüvvəsinin deterministik təbiəti (klassik olduğuna görə) kvant mexanikasının prinsiplərini pozar.

Parlaqlıq, bu dalğalanmaların çarpaz korrelyasiya spektrində cazibə qüvvəsi kvant olduğu təqdirdə yaranacaqdan fərqli olaraq, bir faza sürüşməsi kimi bir imza buraxacağını qəbul etməklə gəlir.

“Kvant dalğalanmaları həmişə ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin dinamik sərbəstlik dərəcələrinin kvant dalğalanmaları kimi yaranır. Praktik nöqteyi-nəzərdən kvant və klassik cazibə dalğalanmaları arasındakı əsas fərq miqyasda olur. Relyativistik təsirlər olduğundan , kvant dalğalanmaları çox zəifdir və beləliklə, ölçmək üçün inanılmaz dərəcədə çətin olur” dedi Kh.

“Digər tərəfdən, klassik dalğalanmalar, əgər mövcud olsalar və bildiyimiz hər şeyə uyğun olmalıdırlarsa, daha böyük görünür”, – Prof. Sudhir əlavə etdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1741239461&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-distinguishing-classical-quantum-gravity-stochastic.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl1dLDBd&dt=1741239461201&bpp=1&bdt=120&idt=296&shv=r20250303&mjsv=m202502270101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1741239424%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1741239424%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1741239424%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2724648823014&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2752&biw=1519&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090699%2C31090747%2C95344787%2C95354314%2C95354325%2C95354334%2C31090728%2C95353781&oid=2&pvsid=1298307144317344&tmod=1931270189&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&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=305

Riyazi çərçivə

Tədqiqatçılar Nyuton cazibə həddində bu kvant-klassik qarşılıqlı əlaqə üçün nəzəri çərçivə təklif edirlər. Bu çərçivədə klassik cazibə və kvant materiyası birlikdə mövcuddur.

Onlar kvant materiyasının və klassik cazibənin birlikdə necə təkamül etdiyini təsvir edən kvant-klassik əsas tənlik yaratdılar. Onlar həmçinin iki tamamlayıcı yanaşma – Dirakın məhdud sistemlər nəzəriyyəsi və Nyuton cazibə həddi vasitəsilə Nyuton cazibəsinin kvant kütlələri ilə qarşılıqlı əlaqəsi üçün Hamiltonian əldə etdilər.

Sonra, onlar stoxastik qravitasiya effektlərini nəzərə alan dəyişdirilmiş kvant Nyuton qanununu tərtib etdilər və nəhayət, qravitasiya ilə qarşılıqlı təsir göstərən iki kvant osilatoru arasında fərqli korrelyasiya modellərini hesabladılar.

Bu riyazi çərçivə onları klassik cazibə ilə qarşılıqlı əlaqədə olan kvant maddə üçün qapalı Lindblad tənliyinə (Markovian master tənliyi) apardı. Bu tənliyə klassik qravitasiya (ε ≠ 0) və kvant cazibə qüvvəsi (ε = 0) arasında fərq yaradan ε parametrinə mütənasib bir termin daxildir.

Ölçülə bilən kəmiyyətlərin müəyyən edilməsi

Tədqiqatçılar bir sıra mühüm nəticələr əldə ediblər. Onlar göstərdilər ki, əvvəlki iddiaların əksinə olaraq, kvant maddə ilə qarşılıqlı əlaqədə olan klassik cazibə qüvvəsinin ardıcıl nəzəriyyəsi həqiqətən də mümkündür.

Onların hesablamaları klassik cazibə qüvvəsinin kvant analoqundan fərqli dalğalanmalara səbəb olacağını ortaya qoyur. Əsas odur ki, onlar eksperimental olaraq ölçülə bilən imzanı müəyyən edirlər.

İki kvant harmonik osilatorları qravitasiya ilə qarşılıqlı təsirdə olduqda, onların çarpaz korrelyasiya spektri cazibə qüvvəsi klassikdirsə, rezonansdan xüsusi bir detunasiya zamanı π və ya 180 dərəcə xarakterik faza sürüşməsini göstərir.

Bu proqnozları yoxlamaq üçün tədqiqatçılar qravitasiya ilə birləşdirilmiş iki yüksək əlaqəli kvant mexaniki osilatordan istifadə edərək tarixi Cavendish təcrübəsinin kvant versiyasını təklif edirlər.

Tədqiqatçılar hərəkətlərinin çarpaz korrelyasiyasını dəqiq ölçməklə xarakterik faza sürüşməsini müşahidə edə bildilər.

Bu yanaşmanı əvvəlki təkliflərdən fərqləndirən cəhət onun eksperimental məqsədəuyğunluğudur. Kvant superpozisiya vəziyyətlərində nəhəng obyektlərin yaradılmasını tələb edə biləcək digər testlərdən fərqli olaraq, bu təcrübə cari və ya yaxın gələcək texnologiyanın imkanları daxilində kvant osilatorları arasında korrelyasiyaya əsaslanır.

Professor Sudhir qeyd etdi ki, “Yarı klassik cazibə modelləri adətən maddənin kvant dalğalanmalarının klassik cazibə dinamikasına əks təsirini açıq şəkildə laqeyd edir. Bunun əksinə olaraq, nəzəriyyəmiz klassik cazibə sahəsinin və kvant maddənin öz-özünə ardıcıl dinamikasına imkan verir”.

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

Münsiflər heyəti hələ də kənardadır

Cazibə qüvvəsinin klassik olduğunun eksperimental təsdiqi bizim fiziki nəzəriyyələrimizə dərin təsir göstərəcək.

“Hazırda cazibə qüvvəsinin kvant olması öz-özünə aydın bir fakt kimi qəbul edilir, baxmayaraq ki, heç kim bunun nə demək olduğunu dəqiq bilmir!” Krihin dedi.

“Kvantlaşdırılmış ümumi nisbiliyin davranışını başa düşmək və tam kvant cazibə nəzəriyyəsini qurmaq üçün böyük səy göstərildi , bunun nəticəsində əlavə məhsullardan biri kimi simlər nəzəriyyəsi quruldu. Əgər eksperimental olaraq cazibə qüvvəsinin klassik olduğu sübut olunarsa, biz dünyanın qənaətbəxş ontoloji mənzərəsinin axtarışına əvvəldən başlamalı olacağıq.”

Tədqiqat fizikləri onilliklər boyu narahat edən bir suala yeni perspektiv təklif etsə də, onlar formalizmin inkişafı və modellərin qurulmasından tutmuş eksperiment üçün tələb olunan texnologiyaların nümayişinə qədər həll edilməli olan bir çox problemi qəbul edirlər.

“Eksperimental nöqteyi-nəzərdən iki cazibə kütləsinə, səs-küy izolyasiyasına və ölçmə texnikasına ehtiyacımız var, bunların hamısı həlledici bir təcrübə üçün lazım olan həssaslığı həyata keçirmək üçün bir araya gəlməlidir” dedi Kryhin.

Daha çox məlumat: Serhii Kryhin et al, Klassik Cazibənin Kvant Maddəsində Fərqli Nəticəsi, Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.061501 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2309.09105

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

© 2025 Science X Network