В поисках гравитонов

14.10.2013

Ученые планируют использовать инфляцию ранней Вселенной, чтобы обнаружить гравитоны - гипотетические частицы, отвечающие за силу тяжести. Открытие гравитонов совершит переворот в современной физике, более того, появится путь для разработки способов управления гравитацией. Нет необходимости говорить, какое значение для человечества имел бы, например, антигравитационный привод, позволяющий выводить на орбиту огромные грузы.

Однако до фантастического покорения космоса на антиграве еще очень далеко. Пока что физики Лоуренс Краусс (Lawrence Krauss) и Фрэнк Вильчек (Frank Wilczek) из Университета штата Аризона и Австралийского национального университета предлагают обнаружить квантование гравитации путем измерения поляризации космического микроволнового фона. Таким образом можно будет не только обнаружить и изучить гравитоны, но и связать с гравитонами гравитационные волны, вызванные инфляцией (стремительным расширением) ранней Вселенной.

Современная физика в попытках обнаружить способ объединить квантовую механику и теорию гравитации зашла в тупик. Решение этой проблемы большинство ученых видят в обнаружении особых частиц - гравитонов, которые несут в себе "заряд гравитации". До сих пор эти частицы не обнаруживались, более того, многие ученые считают, что их не существует или же их найти невозможно.

Впрочем, сторонники теории гравитонов полагают, что до сих пор гравитоны не удалось обнаружить из-за того, что гравитация слаба по сравнению с другими силами взаимодействия такими, как например электромагнетизм. Чтобы обнаружить гравитоны, понадобится устройство настолько массивное, что оно под собственной массой превратится в черную дыру. Некоторые исследователи полагают, что по этой причине, мы никогда не сможем обнаружить гравитоны.

Лоуренс Краусс и Фрэнк Вильчек предлагают новый способ обнаружения гравитонов. Ученые полагают, что в ранней Вселенной, сразу после Большого Взрыва, инфляция создала гравитационные волны, следы которых остались в космическом микроволновом фоне. Эти следы представляют собой фотоны, размещенные в определенном порядке. Обнаружение данного фотонного рисунка означало бы, что гравитация распространяется с помощью частиц, то есть тех самых гравитонов. Как следствие, после доказательства существования гравитонов, ученые получат желанную универсальную теорию, в частности анализ наблюдений может стать связующим звеном между ранними гравитационными волнами и постоянной Планка, которая используется в квантовой механике.

С предложением Краусса и Вильчека есть ряд проблем. Прежде всего, сегодня попросту нет технологии для соответствующих измерений реликтового излучения, то есть обнаружить ранние гравитационные волны с помощью современных приборов невозможно, понадобится разработать новые. Кроме того, придется доказать, что любая поляризация космического микроволнового фона действительно связана с гравитационными волнами, а не с каким-либо другим явлением.

<< Назад: Инновационные аккумуляторы для гаджетов от LG Chem 15.10.2013

>> Вперед: Мобильная рабочая станция Eurocom Racer 3W 14.10.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Эффективный и бюджетный электробиодизель 27.11.2024 Американские специалисты разработали уникальный метод производства электробиодизеля, который может стать эффективным и экологически чистым решением для тяжелого транспорта и авиации. Этот подход, превосходящий традиционные методы в 45 раз, обещает сократить выбросы углекислого газа и снизить зависимость от ископаемого топлива. Электробиодизель создается через процесс электрокатализа, где углекислый газ (CO2) превращается в промежуточные вещества, такие как ацетат и этанол. Далее, эти соединения перерабатываются специально модифицированными бактериями Rhodococcus jostii в липиды - основу биодизельного топлива. В результате создается продукт, который не только экологичен, но и требует меньше ресурсов, чем биодизель из сои. Ключевое преимущество технологии заключается в ее энергоэффективности. Она достигает конверсии солнечного света на уровне 4,5%, что намного превышает 1% при обычном фотосинтезе растений. Это стало возможным благодаря применению инновационного катализатора на основе цинка и меди, который значительно ускоряет преобразование CO2 в полезные вещества. Одна из главных проблем традиционного биодизеля - ограниченность посевных площадей для выращивания сырьевых культур. Новый метод позволяет производить топливо без необходимости в больших земельных ресурсах, что открывает перспективы массового внедрения даже в условиях дефицита сельскохозяйственных угодий. Электробиодизель значительно уменьшает углеродный след. Обычный дизель выделяет около 0,52 г CO2 на каждый грамм топлива, тогда как новое топливо имеет гораздо меньший экологический урон. Это делает его особенно перспективным для тяжелого транспорта и авиации, где использование экологичных альтернатив наиболее актуально. Разработка также способна стимулировать создание возобновляемых материалов и химических веществ, открывая путь к более устойчивой экономике. Исследователи уверены, что эта технология станет важным этапом в переходе к углеродно-нейтральной энергетике. Электробиодизель демонстрирует, как научные достижения могут предложить решения глобальных экологических вызовов. Его масштабное внедрение может изменить будущее энергетики, сделав ее не только устойчивой, но и доступной для широкого применения. Разработка такого топлива - это шаг в сторону экологически чистого мира и значительный вклад в борьбу с изменением климата.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025