Когда дорожная пробка перестает быть дорожной пробкой? Разумеется, когда речь идет о квантовой дорожной пробке! Только в квантовой физике поток частиц может одновременно стоять на месте и двигаться. В новой теоретической работе ученые из Национального института стандартов и технологий и Мэрилендского университета, оба научных учреждения США, отмечают, что намеренное создание такой «дорожной пробки» при помощи кольца, состоящего из нескольких тысяч сверххолодных атомов, может позволить проводить точные измерения их движения. При правильно спроектированной экспериментальной установке эти атомы могут позволить произвести измерения гравитации, возможно, даже на расстояниях менее 10 микрометров – что составляет примерно одну тысячную долю ширины человеческого волоса.

В этом исследовании, проведенном физиками-теоретиками Стивеном Раголем (Stephen Ragole) и Джейком Тейлором (Jake Taylor), предлагается использовать свойства экзотического состояния материи, называемого конденсатом Бозе-Эйнштейна и возникающего при сверхнизких температурах, для измерений гравитации на сверхкоротких расстояниях, на которых другие фундаментальные силы, например, электромагнетизм, превалируют над гравитацией. Ученые предлагают сделать из холодных атомов кольцо и привести атомы кольца в движение при помощи лазеров, при этом гравитация будет воздействовать на атомы, притормаживая их, примерно так же, как воздействует сила трения на колеса машин, едущих в пробке.

Эти измерения могут помочь глубже понять темную энергию, таинственную силу, заставляющую наш мир расширяться. Согласно одной из теорий расширение Вселенной происходит за счет взаимного отталкивания быстро возникающих и исчезающих виртуальных частиц, однако для приведения этой теории в соответствие с наблюдениями требуется, чтобы отталкивание происходило лишь между частицами размерами более нескольких микрометров.

Источник: Physical Review Letters.