Các hạt neutrino siêu tương đối tính được phóng vào không gian trong các vụ nổ tia gamma bị làm chậm lại do tác động của lực hấp dẫn lượng tử. Đó là kết luận của các nhà vật lý ở Ý, Ba Lan và Na Uy, những người đã phát hiện ra bảy hạt neutrino đến Trái đất muộn hơn dự kiến, so với các tia gamma đồng hành của chúng.
Thuyết lượng tử thực hiện một công việc tuyệt vời là mô tả các tương tác liên quan đến ba trong số bốn lực đã biết của tự nhiên. Tuy nhiên, ngày nay không có lý thuyết nào mô tả đầy đủ bản chất lượng tử của lực hấp dẫn. Trong khi các lý thuyết về lực hấp dẫn lượng tử đã được đề xuất, chúng có xu hướng đưa ra những dự đoán mà hiện tại không thể kiểm tra bằng thí nghiệm hoặc quan sát.
Một dự đoán mà ngày nay các nhà vật lý có cơ hội xác nhận là các hạt chuyển động rất gần tốc độ ánh sáng sẽ mất năng lượng do hiệu ứng hấp dẫn lượng tử. Hạt chuyển động càng nhanh thì hiệu ứng càng được tăng cường. Mặc dù hiệu ứng cực kỳ nhỏ nhưng nếu các hạt được tạo ra trong một sự kiện vật lý thiên văn cách xa hàng tỷ năm ánh sáng, thì kết quả tích lũy sẽ là độ trễ có thể đo được khi các hạt đến Trái đất.
Neutrino muộn
Bây giờ, một nhóm dẫn đầu bởi Giovanni Amelino-Camelia của Đại học Naples đã tìm kiếm hiệu ứng này trong dữ liệu neutrino được thu thập bởi Đài quan sát Neutrino IceCube. Nằm ở Nam Cực, đài quan sát phát hiện neutrino khi chúng thỉnh thoảng tương tác trong một kilômét khối băng.
Các nhà nghiên cứu đã xác định được bảy neutrino có xác suất cao đến từ các vụ nổ tia gamma. Đây là những sự kiện năng lượng cao được tạo ra bởi siêu tân tinh của những ngôi sao lớn nhất, hoặc bởi sự va chạm của các sao neutron. Tia gamma từ những vụ nổ cụ thể này cũng được phát hiện bởi NASA Kính viễn vọng không gian tia gamma Fermi.
Trớ trêu thay, những hạt neutrino này dường như đã đến Trái đất ba ngày sau khi tia gamma được phát hiện, cho thấy rằng có điều gì đó đã làm chúng bị trì hoãn. Dự kiến độ trễ ba ngày của các hạt có năng lượng lên tới 500 TeV. Để so sánh, neutrino có năng lượng cao hơn lên tới 2 PeV sẽ yêu cầu cửa sổ trễ 12 ngày, quá dài để xác định chắc chắn chúng bằng một vụ nổ tia gamma cụ thể.
Amelino-Camelia giải thích, “Các hạt nhận được sự đóng góp bổ sung này vào tốc độ của chúng, tốc độ này là âm và nó tăng độ lớn khi năng lượng của chúng tăng lên”.
Địa điểm, địa điểm
Tuy nhiên, không phải ai cũng bị thuyết phục. Teppei katori của Kings College London, người không tham gia vào nghiên cứu, chỉ ra rằng bảy neutrino ứng cử viên đều thuộc “loại xếp tầng”. Trong một sự kiện xếp tầng, một neutrino đi vào Đài thiên văn IceCube và truyền toàn bộ năng lượng của nó vào một vùng hình cầu nhỏ khiến việc xác định hướng mà neutrino đến từ đó trở nên khó khăn. Điều này không giống như một “sự kiện theo dõi”, tạo ra tín hiệu hướng ngược lại điểm xuất phát của neutrino trong vũ trụ.
“Chúng tôi không biết chính xác những hạt neutrino này đến từ đâu,” Katori giải thích.
Thật vậy, thậm chí không rõ là các vụ nổ tia gamma có tạo ra một số lượng đáng kể neutrino hay không. Katori trích dẫn làm việc sớm hơn mô tả việc tìm kiếm neutrino từ các vụ nổ tia gamma mà không tìm thấy mối tương quan giữa chúng. Tuy nhiên, ông chấp nhận rằng cuộc tìm kiếm này không tính đến bất kỳ độ trễ nào do hiệu ứng hấp dẫn lượng tử gây ra.
Vào năm 2022, Katori – thành viên của nhóm cộng tác IceCube – là người dẫn đầu khoa học về thí nghiệm khác tìm kiếm hiệu ứng hấp dẫn lượng tử trong neutrino. Cụ thể, nghiên cứu này xem xét lực hấp dẫn lượng tử có thể ảnh hưởng như thế nào đến dao động neutrino.
Neutrino có ba “hương vị” khác nhau – electron, muon và tau – và các hạt có thể dao động từ hương vị này sang hương vị khác. Mặc dù thí nghiệm không tìm thấy bằng chứng nào về lực hấp dẫn lượng tử ảnh hưởng đến dao động neutrino, nhưng đây là thí nghiệm đầu tiên thăm dò các dao động này ở mức độ mà lực hấp dẫn lượng tử có liên quan. Như vậy, thí nghiệm đã có thể áp đặt các ràng buộc đối với các mô hình hấp dẫn lượng tử dự đoán các biến thể trong các dao động.
Ý nghĩa đối với vũ trụ học
Nếu lực hấp dẫn lượng tử thực sự đang làm chậm neutrino, thì cả Amelino-Camelia và Katori đều đồng ý rằng quan sát này sẽ là một bước tiến quan trọng trong việc hiểu lực hấp dẫn lượng tử và vai trò của nó trong sự tiến hóa của vũ trụ.
Tuy nhiên, Amelino-Camelia chỉ ra, “Nếu hiệu ứng chỉ có đối với neutrino và các hạt spin bán nguyên khác, thì những tác động đối với vũ trụ học có thể là không đáng kể”.
Lực hấp dẫn lượng tử có thể sớm được kiểm tra bằng cách sử dụng các nguyên tử cực lạnh
Đối với Katori, kết quả quan trọng nhất của việc xác nhận độ trễ là các nhà vật lý có thể sử dụng nó để tính toán kích thước của hiệu ứng hấp dẫn lượng tử. Điều này sẽ cho phép các nhà vật lý đánh giá các mô hình hấp dẫn lượng tử cạnh tranh – và thực hiện bước tiếp theo, thiết kế các thí nghiệm và đài quan sát để đo hiệu ứng chính xác hơn.
Katori nói: “Vẫn còn một khoảng cách giữa các mô hình hiện tượng học được thúc đẩy bởi lực hấp dẫn lượng tử và các lý thuyết về lực hấp dẫn lượng tử. “Tôi nghĩ rằng việc lấp đầy khoảng trống này là một thách thức [nhưng] việc tìm ra bất kỳ hiệu ứng nào được thúc đẩy bởi lực hấp dẫn lượng tử là bước đầu tiên.”
Việc tìm kiếm neutrino từ các vụ nổ tia gamma sẽ được hưởng lợi từ việc xây dựng IceCube-Gen2, điều này sẽ làm tăng kích thước của thể tích máy dò lên XNUMX kilômét khối băng, cải thiện khả năng xác định nguồn gốc của neutrino của đài quan sát.
Nghiên cứu được mô tả trong Thiên văn học Thiên văn.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- EVM tài chính. Giao diện hợp nhất cho tài chính phi tập trung. Truy cập Tại đây.
- Tập đoàn truyền thông lượng tử. Khuếch đại IR/PR. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh dữ liệu Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://physicsworld.com/a/is-quantum-gravity-slowing-down-neutrinos/
- :là
- :không phải
- :Ở đâu
- $ LÊN
- 160
- 2022
- 500
- 90
- a
- có khả năng
- Có khả năng
- AC
- Chấp nhận
- Tài khoản
- đầy đủ
- ảnh hưởng đến
- ảnh hưởng đến
- Sau
- Tất cả
- cho phép
- Ngoài ra
- Mặc dù
- an
- và
- Một
- bất kì
- xuất hiện
- LÀ
- AS
- At
- xa
- trở lại
- BE
- bởi vì
- được
- hưởng lợi
- giữa
- tỷ
- cả hai
- nhưng
- by
- tính toán
- đến
- CAN
- ứng cử viên
- không thể
- thác nước
- gây ra
- thách thức
- cơ hội
- trong sáng
- hợp tác
- Trường đại học
- Đến
- đến
- đồng
- so
- sự so sánh
- cạnh tranh
- phần kết luận
- khó khăn
- xây dựng
- đóng góp
- thuyết phục
- Tương quan
- vủ trụ luận
- Vu trụ
- có thể
- tạo ra
- Hiện nay
- dữ liệu
- Ngày
- chậm trễ
- Bị hoan
- sự chậm trễ
- tiền gửi
- mô tả
- Thiết kế
- phát hiện
- Xác định
- ĐÃ LÀM
- khác nhau
- khó khăn
- hướng
- do
- làm
- dont
- xuống
- suốt trong
- trái đất
- hiệu lực
- hiệu ứng
- hay
- năng lượng
- nâng cao
- Nhập cảnh
- đánh giá
- Ngay cả
- Sự kiện
- sự kiện
- mọi người
- bằng chứng
- sự tiến hóa
- chính xác
- dự kiến
- thử nghiệm
- thí nghiệm
- Giải thích
- thêm
- cực kỳ
- thất bại
- tuyệt vời
- nhanh hơn
- đổ đầy
- Tìm kiếm
- tìm kiếm
- Tên
- Trong
- Lực lượng
- Forward
- tìm thấy
- 4
- từ
- Tia gam ma
- khoảng cách
- được
- trọng lực
- lực hấp dẫn
- Phát triển
- có
- Có
- he
- Cao
- cao hơn
- cao
- Độ đáng tin của
- Tuy nhiên
- HTML
- HTTPS
- ICE
- xác định
- xác định
- if
- hình ảnh
- hàm ý
- áp đặt
- cải thiện
- in
- Tăng lên
- thông tin
- tương tác
- tương tác
- trong
- liên quan
- tham gia
- vấn đề
- IT
- Italy
- ITS
- Việc làm
- jpg
- Biết
- nổi tiếng
- một lát sau
- dẫn
- Led
- Cấp
- ánh sáng
- nằm
- London
- dài
- nhìn
- tìm kiếm
- thua
- chính
- làm cho
- Làm
- lớn
- max-width
- đo
- đo
- Might
- mô hình
- chi tiết
- hầu hết
- di chuyển
- Nasa
- Thiên nhiên
- Gần
- tiêu cực
- neutrino
- sao nơtron
- tiếp theo
- Không
- Na Uy
- con số
- đài quan sát
- of
- on
- ONE
- có thể
- or
- Xuất xứ
- Nền tảng khác
- ra
- Kết quả
- một phần
- hạt
- Vật lý
- Thế giới vật lý
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- Điểm
- điểm
- Ba Lan
- Chính xác
- dự đoán
- dự đoán
- Dự đoán
- thăm dò
- sản xuất
- Sản xuất
- sản xuất
- đề xuất
- Quantum
- khu
- có liên quan
- yêu cầu
- nghiên cứu
- nhà nghiên cứu
- kết quả
- Vai trò
- nói
- Khoa học
- Tìm kiếm
- XNUMX
- nên
- Tín hiệu
- có ý nghĩa
- Kích thước máy
- Chậm
- nhỏ
- một cái gì đó
- Chẳng bao lâu
- miền Nam
- Không gian
- kính viễn vọng không gian
- riêng
- đặc biệt
- tốc độ
- Quay
- Sao
- Bước
- Vẫn còn
- Học tập
- như vậy
- Hãy
- nhóm
- kính thiên văn
- thử nghiệm
- hơn
- việc này
- Sản phẩm
- cung cấp their dịch
- Them
- sau đó
- lý thuyết
- Đó
- Kia là
- họ
- nghĩ
- điều này
- số ba
- ba ngày
- thumbnail
- đến
- bây giờ
- quá
- đúng
- hai
- sự hiểu biết
- Vũ trụ
- trường đại học
- không giống
- sử dụng
- sử dụng
- rất
- khối lượng
- là
- là
- khi nào
- cái nào
- trong khi
- CHÚNG TÔI LÀ
- sẽ
- với
- ở trong
- Công việc
- thế giới
- sẽ
- zephyrnet