Warwick Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: ESA–C.Carreau

Uorvik Universitetinin rəhbərlik etdiyi bir qrup tədqiqatçı “məkan-zaman dalğalanmalarını” aşkar etmək üçün ilk vahid çərçivə hazırlayıb – kvant fizikası və cazibə qüvvəsini birləşdirmək üçün bir çox cəhdlərdə ortaya çıxan fəza-zaman strukturundakı kiçik, təsadüfi təhriflər.

İlk dəfə fizik Con Uiler tərəfindən nəzərdə tutulan bu incə dalğalanmaların kvant cazibə qüvvəsinin bir neçə aparıcı nəzəriyyəsində təbii olaraq yarandığı düşünülür. Lakin müxtəlif cazibə qüvvəsi modelləri bu dalğalanmaların fərqli formalarını proqnozlaşdırdığı üçün təcrübə qrupları indiyə qədər nələrə diqqət yetirməli olduqları barədə dəqiq rəhbərliyə malik olmayıblar.

Yeni çərçivə necə işləyir

“Nature Communications” jurnalında dərc olunmuş yeni tədqiqat, fəza-zaman dalğalanmalarını üç geniş kateqoriyaya ayırmaqla bu çətinliyi həll edir və hər biri dalğalanmaların fəza və zaman daxilində necə təşkil olunduğuna görə müəyyən edilir. Hər bir kateqoriya üçün tədqiqatçılar lazer interferometrlərində görünəcək fərqli, ölçülə bilən imzaları – müvafiq olaraq 4 km uzunluğundakı LIGO-dan Böyük Britaniyada (Kardiff Universiteti) və ABŞ-da (Kaltex) hazırlanan QUEST və GQuEST kimi kompakt laboratoriya sistemlərinə qədər xəritələşdiriblər.

Uorvik Universitetinin dosenti və ilk müəllif Dr. Şarmila Balamuruqan dedi: “Müxtəlif cazibə modelləri təsadüfi fəza-zaman dalğalanmalarında çox fərqli əsas tendensiyaları proqnozlaşdırır və bu, eksperimentalistləri aydın bir hədəfsiz qoyub. Bizim işimiz bu mücərrəd, nəzəri proqnozları konkret, ölçülə bilən siqnallara çevirən ilk vahid bələdçi təqdim edir.”

“Bu o deməkdir ki, artıq tamamilə yeni texnologiyalar gözləmək əvəzinə, mövcud interferometrlərdən istifadə edərək kvant cazibə qüvvəsi proqnozlarının bütöv bir sinfini sınaqdan keçirə bilərik. Bu, fizikadakı ən fundamental sualların bəzilərini təcrübə sahəsinə möhkəm gətirmək üçün vacib bir addımdır.”Kredit: H Grote, Kardiff Universiteti

Əsas tapıntılar

Tədqiqat nəticəsində məlum oldu ki:

• Stolüstü interferometrlər bant genişliyinə görə LIGO-nu geridə qoyur. LIGO-dan daha kiçik olmalarına baxmayaraq, QUEST və GQuEST fəza-zaman dalğalanmalarının təbiəti haqqında daha ətraflı məlumat verə bilər. Onların geniş tezlik əhatə dairəsi bütün xarakterik imzaları aşkar etməyə imkan verir.
• LIGO əla “bəli/xeyr” detektorudur. Uzun qol boşluqları sayəsində LIGO fəza-zaman dalğalanmalarının mövcudluğuna olduqca həssasdır – baxmayaraq ki, müvafiq tezliklər hazırda açıq məlumatlarda mövcud olan diapazondan yuxarıdadır.
• Uzun müddətdir davam edən mübahisə həll edildi. Qol boşluqlarının aşkarlanmaya kömək edib-etməməsi və ya mane olub-olmaması ilə bağlı mübahisə cavablandırıldı, çünki burada qol boşluqları sınaqdan keçirilən dalğalanmanın növündən asılı olaraq interferometrin fəza-zaman dalğalanmalarına həssaslığını artırır.

Tədqiqatın həmmüəllifi, Kaliforniya Texnologiya İnstitutundan Dr. Sander Vermeulen bildirib ki, “İnterferometrlər fəza-zamanı fövqəladə dəqiqliklə ölçə bilər. Lakin, interferometrlə fəza-zamanı dalğalanmalarını ölçmək üçün hara – yəni hansı tezlikdə – baxmalı olduğumuzu və siqnalın necə görünəcəyini bilməliyik. Çərçivəmizlə artıq bunu geniş nəzəriyyələr üçün proqnozlaşdıra bilərik. Nəticələrimiz göstərir ki, interferometrlər kvant cazibə qüvvəsinin axtarışında güclü və çox yönlü vasitələrdir.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Daha geniş təsirlər və gələcək istiqamətlər

Ən əsası, burada hazırlanmış yeni çərçivə dalğalanmaların əsas mexanizmindən xəbərsizdir: o, yalnız hipotezləşdirilmiş dalğalanmaların riyazi təsvirini və alətin həndəsəsini tələb edir. Bu, onu təkcə kvant cazibə qüvvəsi testləri üçün deyil, həm də stoxastik cazibə dalğaları, qaranlıq maddə imzaları və müəyyən instrumental səs-küy formalarının axtarışı üçün güclü bir vasitəyə çevirir.

Warwick Universitetinin Nəzəri Fizika professoru, professor Animesh Datta belə yekunlaşdırdı: “Bu metodologiya ilə artıq fəza-zaman dalğalanmalarının təklif olunan istənilən modelini ardıcıl və müqayisə edilə bilən şəkildə araşdıra bilərik. Növbəti illərdə bundan kvant və ya yarımklassik cazibə qüvvəsinin mümkün nəzəriyyələrini təsdiqləmək və ya təkzib etmək, hətta qaranlıq maddə və stoxastik cazibə dalğaları haqqında yeni ideyaları sınaqdan keçirmək üçün daha ağıllı masaüstü interferometrlər hazırlamaq üçün istifadə edə bilərik.”

Nəşr detalları

B. Şarmila və digərləri, Lazer interferometrlərində fəza-zaman dalğalanmalarının korrelyasiyasının imzaları, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-67313-3

Jurnal məlumatları: Nature Communications 

Uorvik Universiteti tərəfindən təmin edilir