فريق الهند والمملكة المتحدة يقترح تجربة لاختبار السلوك الكمي للجاذبية باستخدام بلورات الماس

قام تعاون بين فيزيائيين من الهند والمملكة المتحدة بتصميم تجربة لفحص ما إذا كانت الجاذبية تظهر سلوكًا كميًا. يقود التجربة البروفيسور سوجاتو بوس من جامعة كوليدج لندن (UCL) ويشارك فيها أيضًا الدكتور ديبارشي داس. من خلال هذه التجربة الجديدة، يهدف الفريق إلى استكشاف ما إذا كانت تفاعلات الجاذبية تتبع القواعد الخاصة لميكانيكا الكم، على غرار القوى الأساسية الأخرى مثل الكهرومغناطيسية. ستقوم التجربة بقياس تأثيرات الجاذبية بين بلورتين صغيرتين من الماس، ومن المحتمل أن تؤدي النتائج إلى إعادة تشكيل فهمنا للجاذبية.

نهج جديد لاختبار الخصائص الكمومية للجاذبية

هذه التجربة الجديدة المبينة في رسائل المراجعة الفيزيائية، سيستخدم بلورات الماس الصغيرة كأدوات للكشف عن الاضطرابات الكمومية المحتملة. ومن خلال وضع بلورة واحدة ككاشف وأخرى كمصدر للجاذبية، يعتزم الباحثون ملاحظة ما إذا كان فعل قياس الجاذبية يؤدي إلى اضطراب في النظام. في الفيزياء الكلاسيكية، لا تؤثر الملاحظات على النظام قيد الدراسة، لكن ميكانيكا الكم تشير إلى خلاف ذلك. ووفقا للبروفيسور بوز، “بمجرد القضاء على الأخطاء التجريبية، فإن أي اضطراب يتم ملاحظته من شأنه أن يدل على التزام الجاذبية بمبادئ الكم.”

حل للغز المستمر في الفيزياء

لقد سعى الفيزيائيون منذ فترة طويلة إلى التوفيق بين الجاذبية وميكانيكا الكم، وهو الإطار الراسخ لفهم القوى الأساسية الثلاث الأخرى: الكهرومغناطيسية، والقوة النووية الضعيفة، والقوة النووية الشديدة. إن السلوك الكمي لهذه القوى موثق جيدًا، لكن الجاذبية استعصت دائمًا على تصنيف مماثل. على الرغم من المحاولات التي بذلتها مجموعات بحثية كبيرة، بما في ذلك التجارب على النيوترينوات في القارة القطبية الجنوبية، لم يتم العثور على أي دليل قاطع على تأثيرات الجاذبية الكمومية حتى الآن.

رؤية طويلة المدى لاختبار الجاذبية الكمومية

يوفر الإعداد المقترح على سطح الطاولة طريقة فعالة ومدمجة لاختبار الجاذبية الكمومية، لكن التجربة تتوقف على تقنية متقدمة يمكنها التعامل مع وقياس سحب الجاذبية للألماس النانوي خفيف الوزن للغاية. وأشار الدكتور داس إلى أن الأمر قد يستغرق عقدًا من الزمن أو أكثر لإتقان هذه التقنية، مضيفًا أن “تجربة الطاولة أكثر عملية بكثير من البدائل، مثل بناء مسرع الجسيمات على نطاق كوني”.

الطريق إلى الفيزياء الموحدة

يرى أعضاء الفريق، مثل الدكتور ديبانكار هوم من معهد بوز في كولكاتا، أن التجربة فرصة لاختبار تنبؤات ميكانيكا الكم بشكل فريد فيما يتعلق بالجاذبية. بينما تحاول نظريات مثل نظرية الأوتار سد الفجوة بين ميكانيكا الكم والجاذبية، لا يوجد دليل تجريبي مباشر.