211service.com
Kā supravadošās loksnes varētu atspoguļot gravitācijas viļņus
Gravitācijas viļņi ir nenotverami laiktelpas kropļojumi, ko rada visvardarbīgākie Visuma notikumi — melno caurumu sadursmes, zvaigžņu eksplozija un pat pats lielais sprādziens.
Neviens nav apstiprinājis šo viļņu novērošanu, taču tas var mainīties, pateicoties Reimonda Čiao un draugu Kalifornijas Universitātes Mersedas intriģējošajai idejai. Viņi ierosina jauna veida spoguļa esamību, kas atspoguļo gravitācijas viļņus un var pat pārvērst tos elektromagnētiskos viļņos.
Vispirms nedaudz fona. Teorētiskie fiziķi jau sen ir pamanījuši, ka noteiktos apstākļos Einšteina vispārējās relativitātes vienādojumi, kas paredz gravitācijas viļņu esamību, ir ievērojama līdzība ar Maksvela vienādojumiem, kas apraksta elektromagnētiskā starojuma uzvedību. Tas ir svarīgs pavediens, lai saprastu, kā darbojas gravitācijas viļņi, saka Čiao.
Viņš norāda uz konkrēto gadījumu, kad plānā supravadītāja plēve atspoguļo em viļņus. Ja tas darbojas em viļņiem, tad matemātika norāda, ka tai ir jādarbojas arī gravitācijas viļņiem.
Lūk, domāšana. Gravitācijas vilnis stiepjas un izspiež telpu, pārvietojoties pa Visumu. Jebkurš objekts tā ceļā šķitīs saspiests un izstiepts tādā pašā veidā, daļiņas šajā objektā pārvietosies līdzi izkropļotajai telpai noteiktā trajektorijā (ko sauc par ģeodēzisko kustību).
Jaunā ideja rodas, apsverot, kas notiek ar supravadošu loksni, kad gravitācijas vilnis iet garām. Kūpera pāri lapā ir kvantu objekti, kurus regulē nenoteiktības princips, un tāpēc tiem nevar būt noteikta trajektorija: tie ir pilnībā delokalizēti. No otras puses, joni, kas veido supravadītāja kristālisko struktūru, netiek delokalizēti un tādējādi var pārvietoties pa ģeodēzisko trajektoriju, kad iet gravitācijas vilnis.
Tas ir pamats, uz kura gravitācijas vilnis var mijiedarboties ar supravadošu loksni. Kvantu delokalizācija liek supravadītāja Kūpera pāriem veikt neģeodēzisku kustību attiecībā pret tā jonu režģa ģeodēzisko kustību, saka Čiao un draugi.
Viņi spekulē, ka šī kustības atšķirība liek loksnei absorbēt enerģiju no gravitācijas viļņa un pēc tam to atkārtoti izstarot kā gravitācijas vilni, kas pārvietojas pretējā virzienā, citiem vārdiem sakot, spoguļatstarošanās.
Tā ir ārkārtēja prasība, kurai nepieciešama turpmāka izmeklēšana, jo īpaši tāpēc, ka vispirms ir diezgan daudz domstarpību par GR-Maxwell saiti.
Tomēr Chiao un citi iet vēl tālāk, beidzot savu rakstu ar šo:
Tas nozīmē, ka divām uzlādētām, levitētām supravadošām sfērām statiskā mehāniskā līdzsvarā tā, lai to kuloniskā atgrūšanās līdzsvarotu to Ņūtona pievilcību, vajadzētu būt efektīvam devējam EM viļņu pārvēršanai GR viļņos un otrādi. Tāpēc būtu praktiski iespējams veikt herca tipa eksperimentu, kurā GR mikroviļņu raidītājs un uztvērējs ir izveidots, izmantojot divus šādus devējus.
Tātad pāris levitējošu supravadošu sfēru darbotos kā gravitācijas viļņu antena un pārvērstu tos elektromagnētiskos viļņos.
Kāpēc gaidīt LIGO? Kādas ir likmes, ka supravadošās sfēras var noteikt pirmās?
Atsauce: arxiv.org/abs/0903.0661: Vai pastāv gravitācijas viļņu spoguļi?