W chińskim laboratorium po raz pierwszy odkryto oznaki grawitonu, hipotetycznej cząstki odpowiedzialnej za przenoszenie grawitacji

Międzynarodowa grupa naukowców pod przewodnictwem chińskich badaczy przeprowadziła eksperyment, podczas którego po raz pierwszy udało się wykryć oznaki istnienia kwantu pola grawitacyjnego – grawitonu, który może również służyć jako nośnik oddziaływań grawitacyjnych. Koncepcja grawitonu powstała prawie 100 lat temu, ale dopiero teraz naukowcy mają szansę zbliżyć się do jego odkrycia.

W przygotowaniu eksperymentu i analizie jego wyników uczestniczyli naukowcy z Chin, USA i Niemiec. Instalacja powstała na Uniwersytecie w Nanjing i trwała trzy lata. Materiał przeznaczony do analizy musiał zostać schłodzony do temperatury bliskiej zera absolutnego i wystawiony na działanie precyzyjnie dostrojonego lasera, aby ocenić wzbudzenie elektronów w próbce. W rzeczywistości są to wymagania wzajemnie się wykluczające, ponieważ pomiędzy środowiskiem doświadczalnym a przyrządami pomiarowymi powstaje mostek cieplny.

Chińczycy to zrobili. Próbkę arsenku galu o wysokiej czystości otrzymaną z USA schłodzono do -273,1°C i umieszczono w polu magnetycznym o sześć rzędów wielkości silniejszym od pola magnetycznego Ziemi. Zadanie polegało na wytworzeniu w materiale grubości atomu efektu skondensowanego stanu elektronów, których przepływ zaczął zachowywać się jak ciecz. Następnie za pomocą lasera oceniano stany wzbudzone elektronów i ostatecznie mierzono ich spin.

Jak wiadomo, spin elektronu nie jest liczbą całkowitą i wynosi 1/2. Grawiton powinien mieć spin 2, co czyni go wyjątkowym, jeśli w ogóle istnieje w naturze. Analiza danych eksperymentalnych wykazała, że ​​poszczególne cząstki charakteryzowały się spinem wynoszącym 2. Rejestracja ta została przeprowadzona po raz pierwszy na świecie i pozostawia pole do dalszych poszukiwań grawitonów.

Jeśli odkryjemy grawiton, a będzie to cząstka bez masy, która również nie będzie miała ładunku, wówczas da to nadzieję na stworzenie jednolitej teorii pola. Nadal nie ma pełnego związku między fizyką klasyczną a fizyką kwantową. To właśnie brak zrozumienia istoty oddziaływania grawitacyjnego nie pozwala na połączenie tych dwóch światów.