Cząstka, która warunkuje grawitację. Choć nie znaleziono jej w kosmosie, naukowcy dostrzegli ją gdzie indziej

Albo coś, co bardzo ją przypomina. Zacznijmy jednak od początku. Grawitony mają hipotetyczny charakter, ponieważ jak na razie nie udało się znaleźć dowodów potwierdzających ich istnienie. Pozbawione masy i ładunku elektrycznego, miałyby odpowiadać za istnienie oddziaływań grawitacyjnych.
Cząstka, która warunkuje grawitację. Choć nie znaleziono jej w kosmosie, naukowcy dostrzegli ją gdzie indziej

Niestety, teoria to jedno, a praktyka – coś zgoła odmiennego. Grawitonów nigdy nie wykryto w przestrzeni kosmicznej, lecz wyniki ostatnich badań mogą dostarczyć naukowcom koła ratunkowego. Eksperymenty doprowadziły bowiem do wykrycia cząstki podobnej do grawitonu w… półprzewodniku. I nawet jeśli niekoniecznie chodzi o tę hipotetyczną cząstkę, to znalezienie podobnej i zebranie informacji na jej temat mogłoby być iście przełomowe.

Czytaj też: Znaczące źródło energii w rękach Polaków. Potrzebna im będzie tylko grawitacja

O jakie korzyści chodzi? Przede wszystkim o lepsze rozeznanie w zakresie łączenia założeń ogólnej teorii względności i mechaniki kwantowej, które obecnie wydają się stać ze sobą w sprzeczności. Najnowsze ustalenia naukowców – zaprezentowane na łamach Nature – sięgają badań prowadzonych około 30 lat wstecz, bo w 1993 roku. Przeprowadził je między innymi Aaron Pinczuk, którego studenci i współpracownicy niedawno również dołożyli własnych starań w tym zakresie.

W toku najnowszych eksperymentów wzięli pod uwagę elektrony występujące w półprzewodnikowym arsenku galu. Materiał ten został następnie umieszczony w niskiej temperaturze i wystawiony na działanie silnego pola magnetycznego. W takich okolicznościach, ze względu na dziwactwa kwantowego świata, elektrony zachowują się dość nietypowo. Zaczynają silnie ze sobą oddziaływać i tworzą ciecz nieściśliwą. 

Hipotetyczna cząstka, która miałaby odpowiadać za oddziaływania grawitacyjne, jest określana mianem grawitonu

Elektrony w takiej cieczy poruszają się w zgodny sposób, co może prowadzić do wzbudzeń przypominających cząstki. W celu ich zbadania naukowcy skierowali wiązkę lasera na półprzewodnik, a następnie przeanalizowali sposób, w jaki rozpraszało się światło. Spin kwantowy wykryty w owym wzbudzeniu okazał się naprawdę nietypowy. O jego istnieniu mówiono wcześniej tylko hipotetycznie i to w odniesieniu do wspomnianych grawitonów. 

Fizycy podkreślają, iż nie chodzi o sam grawiton, ale wciąż mowa o czymś, co jest mu najbliższe jak do tej pory. To wielkie osiągnięcie członków zespołu badawczego, którzy zamierzają kontynuować swoje działania. Co ciekawe, sugestie o istnieniu tych wzbudzeń pojawiły się już przed laty, jednak brakowało dowodów, które by to bez wątpienia potwierdzały. 

Czytaj też: NASA wstrzymuję pracę legendarnego teleskopu kosmicznego Swift. Wszystko przez dziwne dźwięki

O dystans, jak czytamy na łamach New Scientist, apeluje Zlatko Papic z Uniwersytetu w Leeds. Zdaniem badacza nie powinno się utożsamiać dokonanego odkrycia z potwierdzeniem istnienia grawitonów w przestrzeni kosmicznej. Z drugiej strony, naukowiec przyznaje, że zidentyfikowane wzbudzenia mogą jak najbardziej sprawdzić się w formie “poligonu doświadczalnego” dla niektórych teorii grawitacji kwantowej. Nie będą natomiast nadawały się do eksperymentowania dotyczącego każdego zjawiska kwantowego zachodzącego w czasoprzestrzeni.