Нейтрино в ледяном щите: Ученые тестируют квантовую гравитацию в IceCube

Разрыв между квантовой механикой и теорией относительности давно стал одной из главных проблем современной физики. Создание теории квантовой гравитации остается одной из нерешенных задач дисциплины. Несмотря на все усилия, до сих пор никому не удалось этого достичь. Тем не менее, накопление данных постепенно проливает свет на возможное решение, даже если некоторые из них дают отрицательные результаты.

Недавно ученые из Техасского университета в Арлингтоне провели анализ данных, собранных в IceCube, детекторе нейтрино, расположенном в антарктическом ледяном щите. Исследователи искали признаки того, что гравитация может изменяться даже на мельчайшую величину из-за квантовых механических флуктуаций. Прямо говоря, доказательств этого обнаружено не было.

Для проверки этих малейших флуктуаций было проанализировано более 300 000 нейтрино, зарегистрированных IceCube. IceCube представляет собой впечатляющее инженерное сооружение с тысячами датчиков, закопанных на площади более одного квадратного километра в лед. Когда один из детекторов фиксирует одно из сотен триллионов нейтрино, проходящих через него каждую секунду, собираются данные о том, было ли это вызвано какими-либо возмущениями в локальной гравитации.

Обширные наборы данных позволили получить чрезвычайно точные показания — "более чем в миллион раз более точные", по словам доктора Бенджамина Джонса, одного из более чем 300 физиков, работавших над статьей, описывающей результаты исследований IceCube. Несмотря на это, ученым не удалось обнаружить никаких доказательств квантовых флуктуаций в локальном гравитационном поле.

Однако это не полностью плохая новость. Исключение одного возможного объяснения квантовой гравитации может привести к разработке других. Доктор Джонс описал, как усилия его лаборатории смещаются в сторону изучения массы самих нейтрино. Понимание этих неуловимых частиц, безусловно, не повредит попыткам понять общую физическую модель Вселенной. Тем не менее, многие ученые, вероятно, разочарованы последним неудачным поиском возможного ключа к решению "теории всего".

На данный момент IceCube продолжит собирать данные, а ученые будут продолжать их анализировать. Но усилия по поиску новой теории квантовой гравитации снова возвращаются на теоретическую стадию, что является необходимым шагом перед их тестированием, независимо от того, насколько совершенен сам детектор.