Všeobecná teória relativity a teória kvantovej mechaniky sú aj po desaťročiach v menšom rozpore a vedci ich nedokážu spojiť do jednej, unifikovanej teórie, ktorá môže vysvetliť fungovanie vesmíru oveľa presnejšie a komplexnejšie. Fyzici ale prišli na to, že zrejme dokážu vytvoriť jedinečný efekt aj bez toho, aby museli dosiahnuť rýchlosť, ktorá porušuje fyzikálne zákony, informuje Science Alert.

Unruhove lúče

Podľa vedcov dochádza vo vesmíre k fenoménu, ktorý dostal názov Unruhov efekt, celým názvom Fulling–Davies–Unruhov efekt. Jedná sa o radiáciu, ktorá pochádza priamo z vákua v momente, keď začne hmota akcelerovať – na rozdiel od Hawkingovej radiácie, ktorá je produktom silnej gravitácie.

Aj na pocítenie tých najslabších lúčov Unruhovho efektu je však nutné, podľa uznávaných teórií, dosiahnuť nemožne vysokú rýchlosť. Jedná sa preto o efekt v teoretickej rovine, ktorý vedci doteraz nedokázali zmerať. Nová štúdia však prichádza s novými možnosťami, ktoré majú obrovský potenciál to celé zmeniť.

Pixabay

Vedci z Univerzity Waterloo a Massachusettského inštitútu technológií (MIT) dokázali, že je možné simulovať a následne priamo študovať Unruhov efekt aj pri oveľa menej extrémnych podmienkach, než si pôvodne mysleli.

Obídu pravidlá

„Všeobecná teória relativity a teória kvantovej mechaniky sú momentálne tak trochu v nezhode, musí ale existovať zjednocujúca teória, ktorá opíše funkciu vecí vo vesmíre. Hľadali sme spôsob zjednotenia dvoch veľkých teórií a táto práca nás posúva bližšie tým, že otvára možnosti novým experimentom,“ vysvetľuje matematik Achim Kempf.

Práve Unruhov efekt je podľa vedcov práve na hranici teórie relativity a kvantovej mechaniky, pričom možne mierne obísť pravidlá a simulovať ho. Jednoduché to však rozhodne nie je.

Podľa kvantovej fyziky totiž musí stacionárny atóm vo vákuu počkať na to, aby ho zasiahol fotón v prípade, že chce byt ožiarený a teda viditeľný. Vďaka relativite je však možné zrýchlením tohto atómu naraziť na okolité vákuové fluktuácie, ktoré začnú v tomto prípade pôsobiť ako fotóny s nízkou energiou.

Stačí správny smer

Vyslaním atómu určitou trajektóriou pomocou silného laseru je možné spomínané fluktuácie využiť a umožniť, aby na atóm vplýval Unruhov efekt. Vedci dodávajú, že výskum bol dlhú dobu brzdený práve neschopnosťou spojenia kvantovej fyzika z gravitáciou a pozorovanie Unruhovho efektu môže pomôcť túto bariéru odstrániť.

kjpargeter/freepik

Je navyše možné, že sa atóm stane pri správnej trajektórii pre prichádzajúce fotóny priehľadný, píše Univerzita Waterloo. Od aplikácie takejto experimentálnej vlastnosti je však veda na míle ďaleko a prioritou ostáva výskum a pochopenie toho, čo pred nami kozmos skrýva a prečo je spájanie dvoch najznámejších teórií tak problematické.