Ученые впервые напрямую проверили принцип Эйнштейна на падающем квантовом объекте

Физики впервые напрямую измерили квантовый эффект свободного падения и получили результат, соответствующий принципу эквивалентности Эйнштейна. Эксперимент с ультрахолодными атомами рубидия показал, что фундаментальное описание гравитации продолжает работать и в квантовом мире.

Ученые впервые напрямую проверили принцип Эйнштейна на падающем квантовом объекте
Атомный чип, использованный в эксперименте и изготовленный в Университете Бен-Гуриона в Негеве. Ben-Gurion University of the Negev

Исследователи из Ульмского, Оксфордского и Университета Бен-Гуриона провели эксперимент, проверяющий действие гравитации на объект в квантовой суперпозиции. В его основе лежал принцип эквивалентности Эйнштейна, согласно которому для свободно падающего наблюдателя воздействие гравитации локально становится неотличимым от отсутствия гравитации.

Для проверки ученые использовали облако ультрахолодных атомов рубидия и специальный квантовый интерферометр. Атомы переводили в суперпозицию, при которой их квантовая волна двигалась одновременно по двум траекториям.

Одну ее часть исследователи удерживали относительно лаборатории с помощью магнитного поля, компенсирующего гравитацию. Вторую отпускали в свободное падение, после чего обе части снова объединяли и измеряли возникшую между ними разницу квантовых фаз.

Полученный результат совпал с предсказанием теории Эйнштейна. Подобные атомные интерферометры и раньше применялись для измерения гравитации, однако авторы называют свою работу первым прямым измерением предсказанной квантовой фазы свободно падающего объекта.

Эксперимент не объединяет общую теорию относительности и квантовую механику в единую теорию, но показывает, что принцип эквивалентности сохраняется в исследованном квантовом режиме. В дальнейшем ученые рассчитывают провести похожие проверки с более массивными объектами, где могут проявиться ранее неизвестные эффекты.

Читайте также

Физики воссоздали состояние материи первых мгновений после Большого взрыва

Физики воссоздали состояние материи первых мгновений после Большого взрыва

Математическая модель рассчитала аэродинамику машущего крыла робоптицы

Математическая модель рассчитала аэродинамику машущего крыла робоптицы

Учёные нашли способ восстановить работу мозга при болезни Альцгеймера

Учёные нашли способ восстановить работу мозга при болезни Альцгеймера

Ядро Земли миллиарды лет отдает водород в мантию

Ядро Земли миллиарды лет отдает водород в мантию

Учёные опровергли 60-летнюю теорию о влиянии гравитации на квантовый мир

Учёные опровергли 60-летнюю теорию о влиянии гравитации на квантовый мир

Учёные выяснили, почему люди слышат музыку, которой на самом деле нет

Учёные выяснили, почему люди слышат музыку, которой на самом деле нет

ИИ открыл тайны британского мореплавания

ИИ открыл тайны британского мореплавания

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

На Луну впервые отправят суперкомпьютер с искусственным интеллектом

На Луну впервые отправят суперкомпьютер с искусственным интеллектом

NASA раскрыло новые сроки высадки астронавтов на Луну: SpaceX и Blue Origin готовят посадочные модули

NASA раскрыло новые сроки высадки астронавтов на Луну: SpaceX и Blue Origin готовят посадочные модули

Учёные раскрыли один из главных секретов высокотемпературной сверхпроводимости

Учёные раскрыли один из главных секретов высокотемпературной сверхпроводимости

Mercedes-Benz разбила друг об друга гибридный и электрический CLA

Mercedes-Benz разбила друг об друга гибридный и электрический CLA