Τα υπερσχετικά νετρίνα που εκτοξεύονται στο διάστημα κατά τη διάρκεια εκρήξεων ακτίνων γάμμα επιβραδύνονται από τις επιδράσεις της κβαντικής βαρύτητας. Αυτό είναι το συμπέρασμα των φυσικών από την Ιταλία, την Πολωνία και τη Νορβηγία, οι οποίοι εντόπισαν επτά νετρίνα που έφτασαν στη Γη αργότερα από το αναμενόμενο, σε σύγκριση με τις συνοδευτικές τους ακτίνες γάμμα.
Η κβαντική θεωρία κάνει μια φανταστική δουλειά στην περιγραφή των αλληλεπιδράσεων που περιλαμβάνουν τρεις από τις τέσσερις γνωστές δυνάμεις της φύσης. Ωστόσο, δεν υπάρχει καμία θεωρία σήμερα που να περιγράφει επαρκώς την κβαντική φύση της βαρύτητας. Ενώ έχουν προταθεί θεωρίες κβαντικής βαρύτητας, τείνουν να κάνουν προβλέψεις που επί του παρόντος δεν μπορούν να ελεγχθούν με πείραμα ή παρατήρηση.
Μια πρόβλεψη που οι φυσικοί έχουν την ευκαιρία να επιβεβαιώσουν σήμερα είναι ότι τα σωματίδια που κινούνται πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός θα χάσουν ενέργεια εξαιτίας ενός κβαντικού βαρυτικού φαινομένου. Όσο πιο γρήγορα κινείται το σωματίδιο, τόσο περισσότερο ενισχύεται το αποτέλεσμα. Ενώ το αποτέλεσμα είναι εξαιρετικά μικρό, εάν τα σωματίδια δημιουργηθούν σε ένα αστροφυσικό γεγονός δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, το σωρευτικό αποτέλεσμα θα ήταν μια καθυστέρηση που θα μπορούσε να μετρηθεί όταν τα σωματίδια φτάσουν στη Γη.
Ύστερα νετρίνα
Τώρα, μια ομάδα με επικεφαλής Τζιοβάνι Αμελίνο-Καμέλια του Πανεπιστημίου της Νάπολης έχουν αναζητήσει αυτό το φαινόμενο σε δεδομένα νετρίνων που συλλέχθηκαν από το Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube. Βρίσκεται στο Νότιο Πόλο, το παρατηρητήριο ανιχνεύει νετρίνα όταν περιστασιακά αλληλεπιδρούν μέσα σε ένα κυβικό χιλιόμετρο πάγου.
Οι ερευνητές εντόπισαν επτά νετρίνα που έχουν υψηλές πιθανότητες να προέρχονται από εκρήξεις ακτίνων γάμμα. Αυτά είναι εξαιρετικά ενεργητικά γεγονότα που παράγονται είτε από τα σουπερνόβα των πιο ογκωδών αστέρων, είτε από συγκρουόμενα αστέρια νετρονίων. Οι ακτίνες γάμμα από αυτές τις συγκεκριμένες εκρήξεις ανιχνεύθηκαν επίσης από τη NASA Διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi.
Δελεαστικά, αυτά τα νετρίνα φαίνεται να έφτασαν στη Γη έως και τρεις ημέρες μετά την ανίχνευση των ακτίνων γάμμα, υποδηλώνοντας ότι κάτι τα είχε καθυστερήσει. Η τριήμερη καθυστέρηση αναμένεται για σωματίδια με ενέργειες έως και 500 TeV. Συγκριτικά, τα νετρίνα με υψηλότερες ενέργειες έως και 2 PeV θα απαιτούσαν ένα παράθυρο καθυστέρησης 12 ημερών, το οποίο είναι πολύ μεγάλο για να ταυτοποιηθούν θετικά με μια συγκεκριμένη έκρηξη ακτίνων γάμμα.
Η Amelino-Camelia εξηγεί, «Τα σωματίδια λαμβάνουν αυτή την επιπλέον συνεισφορά στην ταχύτητά τους, η οποία είναι αρνητική, και μεγαλώνει σε μέγεθος όσο αυξάνεται η ενέργειά τους».
Τοποθεσία, τοποθεσία
Ωστόσο, δεν είναι όλοι πεπεισμένοι. Τεππέι Κατόρι του Kings College του Λονδίνου, ο οποίος δεν συμμετείχε στην εργασία, επισημαίνει ότι τα επτά υποψήφια νετρίνα είναι όλα «τύπου καταρράκτη». Σε ένα συμβάν καταρράκτη, ένα νετρίνο εισέρχεται στο Παρατηρητήριο IceCube και αποθέτει όλη την ενέργειά του σε μια μικρή, σφαιρική περιοχή, καθιστώντας δύσκολο τον προσδιορισμό της κατεύθυνσης από την οποία προήλθε το νετρίνο. Αυτό δεν μοιάζει με ένα «συμβάν τροχιάς», το οποίο παράγει ένα σήμα που δείχνει πίσω στο σημείο προέλευσης του νετρίνου στον κόσμο.
«Δεν ξέρουμε από πού ακριβώς προέρχονται αυτά τα νετρίνα», εξηγεί ο Katori.
Πράγματι, δεν είναι καν σαφές ότι οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα παράγουν σημαντικό αριθμό νετρίνων. αναφέρει η Κατώρη προηγούμενη δουλειά περιγράφοντας μια αναζήτηση για νετρίνα από εκρήξεις ακτίνων γάμμα που δεν κατάφερε να βρει συσχέτιση μεταξύ των δύο. Ωστόσο, αποδέχεται ότι αυτή η αναζήτηση δεν έλαβε υπόψη τυχόν καθυστερήσεις που προκλήθηκαν από φαινόμενα κβαντικής βαρύτητας.
Το 2022, ο Katori – ο οποίος είναι μέρος της συνεργασίας IceCube – ήταν επικεφαλής της επιστήμης στο ένα άλλο πείραμα ψάχνει για φαινόμενα κβαντικής βαρύτητας στα νετρίνα. Συγκεκριμένα, αυτή η μελέτη εξέτασε πώς η κβαντική βαρύτητα θα μπορούσε να επηρεάσει τις ταλαντώσεις των νετρίνων.
Τα νετρίνα έρχονται σε τρεις διαφορετικές «γεύσεις» – ηλεκτρόνιο, μιόνιο και ταυ – και τα σωματίδια μπορούν να ταλαντωθούν από τη μια γεύση στην άλλη. Αν και το πείραμα δεν βρήκε στοιχεία για την κβαντική βαρύτητα που επηρεάζει τις ταλαντώσεις των νετρίνων, ήταν το πρώτο πείραμα που ανίχνευσε αυτές τις ταλαντώσεις σε επίπεδο όπου η κβαντική βαρύτητα θα έπρεπε να είναι σχετική. Ως εκ τούτου, το πείραμα μπόρεσε να επιβάλει περιορισμούς σε μοντέλα κβαντικής βαρύτητας που προβλέπουν διακυμάνσεις στις ταλαντώσεις.
Συνέπειες για την κοσμολογία
Εάν η κβαντική βαρύτητα πράγματι επιβραδύνει τα νετρίνα, τόσο η Amelino-Camelia όσο και η Katori συμφωνούν ότι η παρατήρηση θα ήταν ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην κατανόηση της κβαντικής βαρύτητας και του ρόλου της στην εξέλιξη του σύμπαντος.
Ωστόσο, η Amelino-Camelia επισημαίνει, «Εάν το αποτέλεσμα υπάρχει μόνο για τα νετρίνα και άλλα σωματίδια σπιν μισού ακέραιου αριθμού, τότε οι συνέπειες για την κοσμολογία μπορεί να είναι ελάχιστες».
Η κβαντική βαρύτητα θα μπορούσε σύντομα να δοκιμαστεί χρησιμοποιώντας υπερψυχρά άτομα
Για τον Katori, το πιο σημαντικό αποτέλεσμα της επιβεβαίωσης μιας καθυστέρησης είναι ότι οι φυσικοί θα μπορούσαν να το χρησιμοποιήσουν για να υπολογίσουν το μέγεθος του φαινομένου της κβαντικής βαρύτητας. Αυτό θα επέτρεπε στους φυσικούς να αξιολογήσουν ανταγωνιστικά μοντέλα κβαντικής βαρύτητας – και να κάνουν το επόμενο βήμα και να σχεδιάσουν πειράματα και παρατηρητήρια για να μετρήσουν το φαινόμενο με μεγαλύτερη ακρίβεια.
«Υπάρχει ακόμα ένα κενό μεταξύ των μοντέλων φαινομενολογίας με κίνητρα κβαντικής βαρύτητας και των θεωριών κβαντικής βαρύτητας», λέει ο Katori. «Νομίζω ότι η κάλυψη αυτού του κενού είναι πρόκληση [αλλά] η εύρεση οποιουδήποτε φαινομένου που κινείται από την κβαντική βαρύτητα είναι το πρώτο βήμα».
Η αναζήτηση για νετρίνα από εκρήξεις ακτίνων γάμμα θα ωφεληθεί από την κατασκευή του IceCube-Gen2, που θα αυξήσει το μέγεθος του όγκου του ανιχνευτή σε οκτώ κυβικά χιλιόμετρα πάγου, βελτιώνοντας την ικανότητα του παρατηρητηρίου να εντοπίζει με ακρίβεια την προέλευση των νετρίνων.
Η έρευνα περιγράφεται στο Φύση Αστρονομία.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- EVM Finance. Ενιαία διεπαφή για αποκεντρωμένη χρηματοδότηση. Πρόσβαση εδώ.
- Quantum Media Group. Ενισχυμένο IR/PR. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://physicsworld.com/a/is-quantum-gravity-slowing-down-neutrinos/
- :είναι
- :δεν
- :που
- $UP
- 160
- 2022
- 500
- 90
- a
- ικανότητα
- Ικανός
- AC
- Αποδέχεται
- Λογαριασμός
- επαρκώς
- επηρεάζουν
- συγκινητικός
- Μετά το
- Όλα
- επιτρέπουν
- Επίσης
- Αν και
- an
- και
- Άλλος
- κάθε
- εμφανίζομαι
- ΕΙΝΑΙ
- AS
- At
- μακριά
- πίσω
- BE
- επειδή
- ήταν
- όφελος
- μεταξύ
- δισεκατομμύρια
- και οι δύο
- αλλά
- by
- υπολογίσει
- ήρθε
- CAN
- υποψήφιος
- δεν μπορώ
- καταρράκτης
- προκαλούνται
- πρόκληση
- ευκαιρία
- καθαρός
- συνεργασία
- Κολλέγιο
- Ελάτε
- ερχομός
- companion
- σύγκριση
- σύγκριση
- ανταγωνίζονται
- συμπέρασμα
- περιορισμούς
- δόμηση
- συμβολή
- πεπεισμένος
- Συσχέτιση
- Κοσμολογία
- Σύμπαν
- θα μπορούσε να
- δημιουργήθηκε
- Τη στιγμή
- ημερομηνία
- Ημ.
- delay
- Καθυστέρηση
- καθυστερήσεις
- καταθέσεις
- περιγράφεται
- Υπηρεσίες
- εντοπιστεί
- Προσδιορίστε
- DID
- διαφορετικές
- δύσκολος
- κατεύθυνση
- do
- κάνει
- Μην
- κάτω
- κατά την διάρκεια
- γη
- αποτέλεσμα
- αποτελέσματα
- είτε
- ενέργεια
- ενισχυμένη
- Εισέρχεται
- αξιολογήσει
- Even
- Συμβάν
- εκδηλώσεις
- όλοι
- απόδειξη
- εξέλιξη
- ακριβώς
- αναμένεται
- πείραμα
- πειράματα
- Εξηγεί
- επιπλέον
- εξαιρετικά
- Απέτυχε
- φανταστική
- γρηγορότερα
- πλήρωση
- Εύρεση
- εύρεση
- Όνομα
- Για
- Δυνάμεις
- Προς τα εμπρός
- Βρέθηκαν
- τέσσερα
- από
- Ακτίνες γάμμα
- χάσμα
- παίρνω
- βαρυτική
- βαρύτητα
- μεγαλώνει
- είχε
- Έχω
- he
- Ψηλά
- υψηλότερο
- υψηλά
- Πως
- Ωστόσο
- HTML
- HTTPS
- ICE
- προσδιορίζονται
- προσδιορίσει
- if
- εικόνα
- επιπτώσεις
- επιβάλλω
- βελτίωση
- in
- Αυξάνουν
- πληροφορίες
- αλληλεπιδρούν
- αλληλεπιδράσεις
- σε
- εμπλέκω
- συμμετέχουν
- ζήτημα
- IT
- Ιταλία
- ΤΟΥ
- Δουλειά
- jpg
- Ξέρω
- γνωστός
- αργότερα
- οδηγήσει
- Led
- Επίπεδο
- φως
- που βρίσκεται
- Λονδίνο
- Μακριά
- κοίταξε
- κοιτάζοντας
- χάνουν
- μεγάλες
- κάνω
- Κατασκευή
- μαζική
- max-width
- μέτρο
- μετράται
- ενδέχεται να
- μοντέλα
- περισσότερο
- πλέον
- κίνηση
- Nasa
- Φύση
- Κοντά
- αρνητικός
- νετρίνα
- Αστέρια νετρονίων
- επόμενη
- Όχι.
- Νορβηγία
- αριθμός
- αστεροσκοπείο
- of
- on
- ONE
- αποκλειστικά
- or
- Προέλευση
- ΑΛΛΑ
- έξω
- Αποτέλεσμα
- μέρος
- σωματίδιο
- Φυσική
- Κόσμος Φυσικής
- Πλάτων
- Πληροφορία δεδομένων Plato
- Πλάτωνα δεδομένα
- Σημείο
- σημεία
- Poland
- ακριβώς
- προβλέψει
- πρόβλεψη
- Προβλέψεις
- καθετήρας
- παράγει
- Παράγεται
- παράγει
- προτείνεται
- Quantum
- περιοχή
- απαιτούν
- έρευνα
- ερευνητές
- αποτέλεσμα
- Ρόλος
- λέει
- Επιστήμη
- Αναζήτηση
- επτά
- θα πρέπει να
- Σήμα
- σημαντικός
- Μέγεθος
- Αναστροφή
- small
- κάτι
- Σύντομα
- Νότος
- Χώρος
- διαστημικό τηλεσκόπιο
- συγκεκριμένες
- ειδικά
- ταχύτητα
- Γνέθω
- Ηθοποιοί
- Βήμα
- Ακόμη
- Μελέτη
- τέτοιος
- Πάρτε
- τηλεσκόπιο
- δοκιμαστεί
- από
- ότι
- Η
- τους
- Τους
- τότε
- θεωρία
- Εκεί.
- Αυτοί
- αυτοί
- νομίζω
- αυτό
- τρία
- τριήμερο
- thumbnail
- προς την
- σήμερα
- πολύ
- αληθής
- δύο
- κατανόηση
- Σύμπαν
- πανεπιστήμιο
- διαφορετικός
- χρήση
- χρησιμοποιώντας
- πολύ
- τόμος
- ήταν
- ήταν
- πότε
- Ποιό
- ενώ
- Ο ΟΠΟΊΟΣ
- θα
- με
- εντός
- Εργασία
- κόσμος
- θα
- zephyrnet