Napięcie między mechaniką kwantową, a teorią względności od dawna stanowi centralny podział w współczesnej fizyce. Opracowanie teorii grawitacji kwantowej pozostaje jednym z największych wyzwań tej dyscypliny. Mimo licznych prób, nikt dotąd nie zdołał tego dokonać. Jednak wraz z gromadzeniem coraz większej ilości danych, pojawia się więcej wskazówek prowadzących do potencjalnego rozwiązania, nawet jeśli niektóre z tych danych przynoszą negatywne wyniki.

Niedawno zespół badawczy z Uniwersytetu Teksańskiego w Arlington przeanalizował dane zebrane przez IceCube, detektor neutrin zlokalizowany w lodowej pokrywie Antarktydy. Badacze szukali oznak, że grawitacja może zmieniać się nawet w minimalnym stopniu na podstawie fluktuacji kwantowych. Mówiąc wprost, nie znaleźli żadnych dowodów na to, że tak się dzieje.

Aby sprawdzić te minimalne fluktuacje, naukowcy przeanalizowali ponad 300 000 neutrin wykrytych przez IceCube. IceCube to imponujące osiągnięcie inżynieryjne, z tysiącami czujników zakopanych na obszarze jednego kilometra kwadratowego w lodzie. Kiedy jeden z detektorów zostaje uruchomiony przez jedno z setek bilionów neutrin przechodzących przez niego co sekundę, zbierane są dane dotyczące tego, czy został on wpłynięty przez jakiekolwiek zakłócenia w lokalnym polu grawitacyjnym.

Tak ogromne zbiory danych pozwoliły na bardzo dokładny odczyt – „ponad milion razy dokładniejszy”, jak to określił dr Benjamin Jones, jeden z ponad 300 fizyków pracujących nad artykułem szczegółowo opisującym wyniki IceCube. Mimo to, badacze nie byli w stanie znaleźć dowodów na istnienie fluktuacji kwantowych w lokalnym polu grawitacyjnym.

Nie jest to jednak zupełnie zła wiadomość. Wyeliminowanie jednej z możliwych hipotez dotyczących grawitacji kwantowej może skierować badania na inne tory. Dr Jones opisuje, jak jego laboratorium skupia się teraz na badaniu masy samych neutrin. Zrozumienie więcej o tych nieuchwytnych cząstkach z pewnością przyczyni się do lepszego poznania ogólnego modelu fizycznego wszechświata. Mimo to, wielu naukowców jest prawdopodobnie rozczarowanych najnowszym niepowodzeniem w znalezieniu potencjalnego tropu do rozwiązania „teorii wszystkiego”.

Na razie IceCube będzie nadal gromadzić dane, a naukowcy będą je analizować. Jednak wysiłki zmierzające do znalezienia nowej teorii grawitacji kwantowej wydają się wracać do teoretycznego rysunku, co jest koniecznym krokiem, zanim będzie można je przetestować, niezależnie od tego, jak zaawansowany jest sam detektor.

Źródło: Universe Today