Ultrarelativistiset neutriinot, jotka räjäytyvät avaruuteen gammapurkausten aikana, hidastuvat kvanttipainovoiman vaikutuksesta. Näin päättelevät Italian, Puolan ja Norjan fyysikot, jotka ovat havainneet seitsemän neutriinoa, jotka saapuivat Maahan odotettua myöhemmin verrattuna gammasäteisiinsä.
Kvanttiteoria tekee fantastisen työn kuvaillessaan vuorovaikutuksia, joihin liittyy kolme neljästä tunnetusta luonnonvoimasta. Nykyään ei kuitenkaan ole olemassa teoriaa, joka kuvaisi riittävästi painovoiman kvanttia. Vaikka kvanttigravitaation teorioita on ehdotettu, niillä on taipumus tehdä ennusteita, joita ei tällä hetkellä voida testata kokeilla tai havainnoilla.
Yksi ennuste, jonka fyysikot voivat vahvistaa tänään, on se, että hyvin lähellä valonnopeutta liikkuvat hiukkaset menettävät energiaa kvanttigravitaatiovaikutuksen vuoksi. Mitä nopeammin hiukkanen liikkuu, sitä enemmän vaikutus paranee. Vaikka vaikutus on erittäin pieni, jos hiukkaset syntyvät astrofysikaalisessa tapahtumassa miljardien valovuosien päässä, kumulatiivinen tulos olisi viive, joka voitaisiin mitata, kun hiukkaset saapuvat Maahan.
Myöhäiset neutriinot
Nyt johtama tiimi Giovanni Amelino-Camelia Napolin yliopiston tutkijat ovat etsineet tätä vaikutusta keräämistä neutrinotiedoista IceCube Neutrino Observatorio. Etelänavalla sijaitseva observatorio havaitsee neutriinot, kun ne ajoittain ovat vuorovaikutuksessa kuutiokilometrin sisällä jäätä.
Tutkijat tunnistivat seitsemän neutriinoa, joilla on suuri todennäköisyys tulla gammapurkauksista. Nämä ovat erittäin energisiä tapahtumia, jotka syntyvät joko massiivisimpien tähtien supernovat tai törmäävät neutronitähdet. NASA:t havaitsivat myös näistä erityisistä purskeista peräisin olevia gammasäteitä Fermi Gamma-avaruusteleskooppi.
Hämmentävästi nämä neutriinot näyttävät saapuneen Maahan jopa kolme päivää gammasäteiden havaitsemisen jälkeen, mikä viittaa siihen, että jokin oli viivästyttänyt niitä. Kolmen päivän viive on odotettavissa hiukkasille, joiden energia on enintään 500 TeV. Vertailun vuoksi, neutriinot, joiden energia on jopa 2 PeV, vaatisi 12 päivän viiveikkunan, joka on liian pitkä tunnistaakseen ne positiivisesti tietyllä gammapurskeella.
Amelino-Camelia selittää: "Partikkelit saavat tämän ylimääräisen panoksen nopeuteen, joka on negatiivinen, ja sen suuruus kasvaa niiden energian kasvaessa".
Sijainti, sijainti
Kaikki eivät kuitenkaan ole vakuuttuneita. Teppei Katori Lontoon Kings Collegen tutkija, joka ei ollut mukana työssä, huomauttaa, että seitsemän ehdokasta neutriinoa ovat kaikki "kaskadityyppisiä". Kaskaditapahtumassa neutrino saapuu IceCube-observatorioon ja tallettaa kaiken energiansa pienelle, pallomaiselle alueelle, mikä vaikeuttaa neutrinon lähtösuunnan määrittämistä. Tämä on toisin kuin "seurannan tapahtuma", joka tuottaa signaalin, joka osoittaa takaisin neutriinon alkupisteeseen kosmoksessa.
"Emme tiedä tarkalleen, mistä nämä neutriinot tulevat", Katori selittää.
Itse asiassa ei ole edes selvää, että gammapurskeet tuottavat huomattavan määrän neutriinoja. Katori lainaa aikaisempi työ kuvataan neutriinojen etsintää gammapurkauksista, jotka eivät löytäneet korrelaatiota näiden kahden välillä. Hän kuitenkin hyväksyy, että tässä haussa ei otettu huomioon kvanttigravitaatiovaikutusten aiheuttamia viiveitä.
Vuonna 2022 Katori – joka on osa IceCube-yhteistyötä – oli tieteen johtaja toinen kokeilu etsivät kvanttipainovoimavaikutuksia neutriinoista. Erityisesti tässä tutkimuksessa tarkasteltiin, kuinka kvanttipainovoima voisi vaikuttaa neutriinovärähtelyihin.
Neutriinoja on kolmea eri "makua" - elektroni, myon ja tau - ja hiukkaset voivat värähdellä mausta toiseen. Vaikka kokeessa ei löydetty todisteita kvanttigravitaation vaikuttamisesta neutriinovärähtelyihin, se oli ensimmäinen koe, jossa näitä värähtelyjä tutkittiin tasolla, jolla kvanttigravitaatiolla pitäisi olla merkitystä. Sellaisenaan koe pystyi asettamaan rajoituksia kvanttipainomalleille, jotka ennustavat värähtelyjen vaihtelua.
Vaikutukset kosmologiaan
Jos kvanttigravitaatio todellakin hidastaa neutriinoja, sekä Amelino-Camelia että Katori ovat yhtä mieltä siitä, että havainto olisi suuri askel eteenpäin kvanttigravitaation ja sen roolin universumin evoluutiossa ymmärtämisessä.
Amelino-Camelia kuitenkin huomauttaa: "Jos vaikutus koskee vain neutriinoja ja muita puolikokonaislukuisia spinhiukkasia, vaikutukset kosmologiaan voivat olla vähäisiä".
Kvanttipainovoimaa voitaisiin pian testata käyttämällä ultrakylmiä atomeja
Katorille viiveen vahvistamisen merkittävin tulos on se, että fyysikot voisivat käyttää sitä kvanttipainovoimavaikutuksen koon laskemiseen. Näin fyysikot voisivat arvioida kilpailevia kvanttigravitaation malleja – ja ottaa seuraava askel ja suunnitella kokeita ja observatorioita mittaamaan vaikutusta tarkemmin.
"Kvanttigravitaatiomotivoitujen fenomenologian mallien ja kvanttigravitaatioteorioiden välillä on edelleen kuilu", Katori sanoo. "Mielestäni tämän aukon täyttäminen on haastavaa [mutta] kvanttigravitaatiomotivoituneen vaikutuksen löytäminen on ensimmäinen askel."
Neutriinojen etsiminen gammapurkauksista hyötyy rakentamisesta IceCube-Gen2, joka kasvattaa ilmaisimen tilavuuden kahdeksaan kuutiokilometriin jäätä, mikä parantaa observatorion kykyä paikantaa neutriinojen alkuperä.
Tutkimusta kuvataan Luontoympäristö.
- SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
- EVM Finance. Hajautetun rahoituksen yhtenäinen käyttöliittymä. Pääsy tästä.
- Quantum Media Group. IR/PR vahvistettu. Pääsy tästä.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
- Lähde: https://physicsworld.com/a/is-quantum-gravity-slowing-down-neutrinos/
- :On
- :ei
- :missä
- $ YLÖS
- 160
- 2022
- 500
- 90
- a
- kyky
- pystyy
- AC
- hyväksyy
- Tili
- asianmukaisesti
- vaikuttaa
- vaikuttavat
- Jälkeen
- Kaikki
- sallia
- Myös
- Vaikka
- an
- ja
- Toinen
- Kaikki
- näyttää
- OVAT
- AS
- At
- pois
- takaisin
- BE
- koska
- ollut
- hyödyttää
- välillä
- miljardeja
- sekä
- mutta
- by
- laskea
- tuli
- CAN
- ehdokkaat
- ei voi
- vesiputouksia
- aiheutti
- haastava
- mahdollisuus
- selkeä
- yhteistyö
- College
- Tulla
- tuleva
- seuralainen
- verrattuna
- vertailu
- kilpailevien
- johtopäätös
- rajoitteet
- rakentaminen
- osuus
- vakuuttunut
- Korrelaatio
- kosmologia
- Maailmankaikkeus
- voisi
- luotu
- Tällä hetkellä
- tiedot
- päivää
- viivyttää
- Myöhässä
- viiveet
- talletukset
- on kuvattu
- Malli
- havaittu
- Määrittää
- DID
- eri
- vaikea
- suunta
- do
- ei
- Dont
- alas
- aikana
- maa
- vaikutus
- vaikutukset
- myöskään
- energia
- tehostettu
- syöttää
- arvioida
- Jopa
- tapahtuma
- Tapahtumat
- jokainen
- näyttö
- evoluutio
- täsmälleen
- odotettu
- kokeilu
- kokeiluja
- selittää
- lisää
- erittäin
- Epäonnistui
- fantastinen
- nopeampi
- täyte
- Löytää
- löytäminen
- Etunimi
- varten
- Joukot
- Eteenpäin
- löytyi
- neljä
- alkaen
- Gammasäteet
- kuilu
- saada
- painovoiman
- painovoima
- kasvaa
- HAD
- Olla
- he
- Korkea
- korkeampi
- erittäin
- Miten
- Kuitenkin
- HTML
- HTTPS
- ICE
- tunnistettu
- tunnistaa
- if
- kuva
- vaikutukset
- määrätä
- parantaminen
- in
- Kasvaa
- tiedot
- olla vuorovaikutuksessa
- vuorovaikutukset
- tulee
- aiheuttaa
- osallistuva
- kysymys
- IT
- Italia
- SEN
- Job
- jpg
- Tietää
- tunnettu
- myöhemmin
- johtaa
- Led
- Taso
- valo
- sijaitsevat
- Lontoo
- Pitkät
- Katsoin
- näköinen
- menettää
- merkittävä
- tehdä
- Tekeminen
- massiivinen
- max-width
- mitata
- mitattu
- ehkä
- mallit
- lisää
- eniten
- liikkuvat
- Nasa
- luonto
- Lähellä
- negatiivinen
- neutriinot
- Neutronitähdet
- seuraava
- Nro
- Norja
- numero
- observatorio
- of
- on
- ONE
- vain
- or
- Alkuperä
- Muut
- ulos
- Tulos
- osa
- hiukkanen
- Fysiikka
- Fysiikan maailma
- Platon
- Platonin tietotieto
- PlatonData
- Kohta
- pistettä
- Puola
- tarkasti
- ennustaa
- ennustus
- Ennusteet
- anturi
- tuottaa
- valmistettu
- tuottaa
- ehdotettu
- Kvantti
- alue
- merkityksellinen
- edellyttää
- tutkimus
- Tutkijat
- johtua
- Rooli
- sanoo
- tiede
- Haku
- seitsemän
- shouldnt
- signaali
- merkittävä
- Koko
- hidastaa
- pieni
- jotain
- Pian
- Etelä
- Tila
- avaruus kaukoputki
- erityinen
- erityisesti
- nopeus
- Kierre
- Tähteä
- Vaihe
- Yhä
- tutkimus
- niin
- ottaa
- joukkue-
- teleskooppi
- testattu
- kuin
- että
- -
- heidän
- Niitä
- sitten
- teoria
- Siellä.
- Nämä
- ne
- ajatella
- tätä
- kolmella
- kolmen päivän ajan
- thumbnail
- että
- tänään
- liian
- totta
- kaksi
- ymmärtäminen
- CasinoUniverse
- yliopisto
- toisin kuin
- käyttää
- käyttämällä
- hyvin
- tilavuus
- oli
- olivat
- kun
- joka
- vaikka
- KUKA
- tulee
- with
- sisällä
- Referenssit
- maailman-
- olisi
- zephyrnet