Kā Habls varēja pamanīt kvantu putas

Ideja, ka telpas laiks tiek kvantificēts Planka skalā, pastāv gandrīz tik ilgi, kamēr fiziķi ir mēģinājuši saskaņot vispārējo relativitāti un kvantu mehāniku. Sešdesmitajos gados Džons Vīlers ieviesa terminu kvantu putas, lai aprakstītu Visuma kvantēto struktūru aptuveni 10^-35 metru attālumā.

Viens jautājums, kas kopš tā laika ir nodarbinājis fiziķus, ir tas, kā noteikt šo putojošo struktūru. Šodien Veins Kristiansens no Ziemeļkarolīnas universitātes Chapel Hill un daži draugi saka, ka dažādi lieli teleskopi ir uz robežas, lai varētu veikt mērījumus, kas varētu pierādīt kvantu putu esamību vai noteikt nozīmīgus ierobežojumus to struktūrai.

Domāšana notiek šādi. Viena no laiktelpas kvantitatīvās noteikšanas sekām ir tāda, ka tā nosaka fundamentālu ierobežojumu tam, cik precīzi var izmērīt attālumus.

Tāpēc iedomājieties, ka vēlaties izmērīt attālumu, izmantojot gaismas staru. Šo gaismu ietekmēs telpas laika struktūra, un tās viļņu fronte iegūs līdzīgu putām līdzīgu struktūru. Tas ierobežo attāluma mērījumu precizitāti, ko var veikt ar šo gaismu.

Tas ietekmē arī to, kā vajadzētu parādīties gaismai no punktveida avota, jo viļņu frontē ir nejaušs putojošs elements. Faktiski telpas laika putas rada redzes disku, saka Christiansen un co, un tam vajadzētu būt redzamam dažu tālu punktveida avotu attēlos.

Problēma ir tā, ka efekts ir tik niecīgs, ka tas ir redzams tikai objektu attēlos patiesi kosmoloģiskos attālumos.

Tomēr tas ir labi, saka Kristiansens un citi, jo Habla kosmiskais teleskops ir fotografējis tieši tādus objektus, kas atrodas pietiekami tālu, lai parādītu efektu. Šie objekti, kas pazīstami kā augstas sarkanās nobīdes kvazāri, parādās attēlā, kas pazīstams kā īpaši dziļais lauks.

Viņu raksts šodien novērtē šos kvazārus Ultra Deep Field, lai noteiktu, cik lielā mērā tie liecina par kvantu putām.

Un šeit ir kāda lieta: Kristiansens un draugi saka, ka šie kvazāri ir izplūduši tieši tā, kā jūs varētu sagaidīt no kvantu putām dažu veidu Visuma modeļos. Viņi saka, ka izplūšana ir tādā līmenī, kas atbilst telpas un laika putu modelim.

Taču tas nav pārliecinošs, jo izplūšanu, iespējams, izraisīja arī citi efekti, piemēram, kāds cits izkliedējošs līdzeklis, piemēram, putekļi, kas atrodas starplaikā. Vēl viena iespēja ir tāda, ka kvazārs var nebūt īsts punktveida avots, un izplūšana atspoguļo paša kvazāra struktūru.

Šie ir jautājumi, kurus, iespējams, varēs atrisināt nākamajā novērojumu kārtā. Habla nesen veiktā pārbūve ir devusi tai iespēju veikt labākus mērījumus. Un ļoti liela teleskopa interferometrs, kas pašlaik tiek būvēts, arī varētu sniegt vērtīgu ieguldījumu, kad tas tiks pabeigts.

Tas nozīmē, ka mēs varētu atrasties uz sliekšņa, lai atrastu pirmos pierādījumus par laika telpas putu struktūru. Apgabals, ko skatīties.

Atsauce: arxiv.org/abs/0912.0535 : Kosmiskais skatiens Spacetime Foam

paslēpties