W dziedzinie fizyki teoretycznej rozpoczęcie nowego eksperymentu przez naukowców z całego świata otwiera drzwi do zrozumienia jednej z najbardziej zagadkowych tajemnic Wszechświata: czy grawitacja ma charakter kwantowy. To badanie może zrewolucjonizować nasze postrzeganie czarnych dziur, Wielkiego Wybuchu i fundamentalnych zasad, które rządzą wszechświatem.

Od dawna wiadomo, że połączenie ogólnej teorii względności, która opisuje grawitację w dużych skalach, z mechaniką kwantową, odnoszącą się do zachowania atomów i cząsteczek, jest kluczowe dla pełniejszego zrozumienia wszechświata. Naukowcy z Uniwersytetu w Warwick, Uniwersytetu Kalifornijskiego, Uniwersytetu Yale, Uniwersytetu Northwestern i Uniwersytetu w Groningen, tworząc globalne konsorcjum, podjęli się tego wyzwania.

Ich innowacyjny eksperyment opiera się na lewitowaniu mikrodiamentów w próżni i umieszczaniu ich w stanie kwantowej superpozycji, co oznacza, że mogą one występować jednocześnie w dwóch różnych miejscach. Profesor Gavin Morley z Uniwersytetu w Warwick porównuje każdy diament do słynnego kota Schrödingera, używając tego eksperymentu myślowego do zbadania, czy przedmioty codziennego użytku mogą istnieć w superpozycji kwantowej. Celem jest przetestowanie kwantowej natury grawitacji.

Jeżeli grawitacja rzeczywiście ma charakter kwantowy, powinna być w stanie spowodować splątanie dwóch diamentów. Splątanie to unikalne zjawisko mechaniki kwantowej, gdzie dwa obiekty są ze sobą nierozerwalnie połączone w sposób, który nie ma analogii w świecie makroskopowym. Profesor Morley wyjaśnia, że jeśli dwa splątane obiekty, na przykład monety, są rzucane, zawsze lądują w ten sam sposób, niezależnie od ich początkowej pozycji.

Ten eksperyment ma potencjał do rzucenia światła na tajemnice grawitacji i jej kwantowych właściwości. Może dostarczyć kluczowych informacji o czarnych dziurach, które kwestionują nasze obecne rozumienie, oraz pomóc w wyjaśnieniu tajemnic Wielkiego Wybuchu i podstawowych praw rządzących wszechświatem.

Wyzwania i perspektywy projektu MAST-QG obejmują eliminację oddziaływań pomiędzy nanocząstkami oprócz grawitacji, badanie kwantowej natury grawitacji, skupienie na reżimie niskoenergetycznym na Ziemi, weryfikację kwantowych teorii grawitacji, testowanie innych aspektów fizyki podstawowej oraz pokonanie wyzwań technicznych. Projekt ten stanowi ważny krok w kierunku zrozumienia kwantowej natury grawitacji i może mieć znaczące implikacje dla naszego rozumienia podstawowych zasad fizyki.