Kuantum dünyasında tarihi kütleçekim deneyi başarıyla tamamlandı

Galileo'nun Pisa Kulesi'nden bıraktığı ağırlıklarla tanıttığı serbest düşme ilkesi, Apollo 15 astronotları tarafından Ay yüzeyinde de test edilmişti. Şimdi ise bu ilke, mutlak sıfıra yakın sıcaklıktaki atomlar üzerinde başarıyla uygulandı. Laboratuvar ortamında yapılan deneyde, araştırmacılar rubidyum atomlarını dondurarak mutlak sıfıra yakın bir sıcaklığa getirdi.

Atomlar, kuantum 'süperpozisyon' durumu oluşturacak şekilde aynı anda iki farklı yolda hareket etmelerine olanak tanıdı. Manyetik alanlar kullanılarak atom dalgalarının bir kısmı sabit tutuldu. Diğer kısmı, kütleçekim etkisi altında serbest düşmeye bırakıldı.

Düşüşün ardından iki kuantum dalgası yeniden bir araya getirildi ve aralarındaki küçük kuantum faz farkları ölçüldü. Ölçümler, Einstein'ın eşdeğerlik ilkesinin kuantum dalgaları için yaptığı teorik öngörülerle tam olarak örtüştü. Araştırma ekibinden Oxford Üniversitesi Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Vlatko Vedral, elde edilen sonuçların kuantum fiziğini kütleçekim sınırına taşıdığını ifade etti.

Prof. Vedral, "Kuantum fiziğinin kütleçekim altında neden başarısız olması gerektiğine dair elimizde tutarlı bir teori yok. Bu deney, kuantum mekaniğinin tahminlerinin bir kez daha eksiksiz işlediğini gösterdi," değerlendirmesinde bulundu.

Teorik fizikçiler, evrenin tamamını tek bir denklemle açıklamayı hedefleyen 'Her Şeyin Teorisi'ne ulaşmak için kuantum ile görelilik arasındaki sınırları incelemeye devam ediyor.

Çalışmanın eş yazarlarından ünlü fizikçi Prof. Sir Roger Penrose, daha büyük kütleli nesnelerin uzun süreli süperpozisyon durumlarında tutulması halinde mevcut teorilerdeki kırılma noktalarının açılabileceğini savundu.

Bilim insanları, kuantum mekaniği ile genel göreliliğin nerede ayrıştığını tespit edebilmek için benzer serbest düşme deneylerini daha büyük yapılar olan 'nano elmaslar' üzerinde tekrarlamak amacıyla yeni çalışmalar başlattı.