Простой атомный маятник поможет построить теорию всего
Физики уже давно пытаются «подружить» четыре фундаментальные силы в природе. Пока в квантовую теорию удалось вписать три из них — хорошо известное нам электромагнитное взаимодействие, слабое взаимодействие, отвечающее за радиоактивный распад, и сильное взаимодействие, удерживающее нейтроны и протоны в атомном ядре. С гравитацией так пока не получилось — разберемся, почему.
Расскажем простыми словами, как физики пытались подружить четыре взаимодействия и почему гравитационное взаимодействие стоит особняком.
Беда в том, что за последние 80 лет никто не смог дать описание гравитационного взаимодействия с точки зрения квантовой механики (даже Эйнштейн). Однако исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) предложили эксперимент, чтобы разрешить этот старинный спор и взяли два самых странных свойства квантовой теории.
Принцип суперпозиции
Согласно принципу суперпозиции, невозмущенная элементарная частица может быть описана как волна, которая с некоторой вероятностью может находиться в двух местах одновременно. Именно об этом говорит нам опыт с интерференцией электронов — поскольку электрон описывается волной, часть, которая проходит через одну щель, встречается с той частью, которая проходит через другую щель, и возникает хорошо известный узор из ярких и темных полос (интерференционная картина).