Ученые создают первый детектор для поиска гравитонов
Физики из Технологического института Стивенса и Йельского университета приступили к реализации уникального эксперимента, цель которого — обнаружить гравитоны — гипотетические элементарные частицы, являющиеся переносчиками гравитации. Это может стать ключом к объединению двух столпов физики: Общей теории относительности и квантовой механики.
Гравитоны — единственные из предсказанных фундаментальных частиц, которые до сих пор не обнаружены. Они чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, и до недавнего времени их прямое обнаружение считалось практически невозможным.
Эксперимент объединит технологии гравитационно-волновой астрономии и квантовой инженерии:
В качестве детектора будет использован сантиметровый цилиндр, заполненный сверхтекучим гелием и охлаждённый до почти полной неподвижности (квантового основного состояния).
Когда гравитационная волна от слияния чёрных дыр или нейтронных звёзд дойдёт до Земли, она должна передать цилиндру крошечный импульс энергии — единичный гравитон.
Этот импульс преобразуется в фонон (квант вибрации), который смогут зафиксировать сверхчувствительные лазерные измерительные системы.
Идея в том, чтобы использовать макроскопический объект (цилиндр) как квантовый сенсор. Это многократно увеличивает вероятность «поймать» гравитон по сравнению с попытками детектировать его на субатомном уровне.
Учёные уже приступили к созданию первой экспериментальной установки при поддержке Фонда У. М. Кека. Успех этого проекта откроет путь к строительству более крупных детекторов, способных напрямую подтвердить существование гравитонов и начать новую эру квантовой гравитационной физики, пишет new-science.ru.
