Nowa szansa na odkrycie grawitonu. Naukowcy chcą schwytać cząstkę przenoszącą grawitację, jeżeli ta w ogóle istnieje

Weźmy tutaj na przykład światło, tudzież promieniowanie elektromagnetyczne. Przez długi czas naukowcy też nie wiedzieli, czym tak naprawdę owo światło jest. Wszystko zmieniło się z odkryciem fotonów, a więc pojedynczych cząstek, które niosą w sobie siły pola elektromagnetycznego. Część naukowców przez analogię podejrzewa, że pole grawitacyjne także może być przenoszone przez wyspecjalizowane do tego cząstki, które już jakiś czas temu otrzymały nazwę grawitonów. Tych jednak póki co nie udało się wykryć i zważając na to, jak słabo one oddziałują na inne cząstki, część badaczy podejrzewa, że nigdy nie da się ich zidentyfikować.

Z drugiej jednak strony, jeżeli nikt nie będzie próbował, to nigdy nie będziemy wiedzieli, czy coś takiego istnieje. Z tego też powodu naukowcy z Uniwersytetu w Sztokholmie postanowili opracować eksperyment, który może dać nam w końcu szansę na odkrycie tej jak dotąd czysto hipotetycznej cząstki. Co ciekawe, od strony technicznej sam eksperyment nie jest przesadnie skomplikowany, choć wymaga najnowszej technologii i niezwykle czułych sensorów.

Czytaj także: Grawitacja kwantowa coraz bliżej. Nowy eksperyment przybliżył nas do teorii wszystkiego

Według naukowców, do odkrycia grawitonów konieczne będzie stworzenie masywnego walca aluminiowego o masie 1800 kilogramów, który następnie zostanie schłodzony do temperatury zbliżonej do zera bezwzględnego. Następnie taki walec trzeba będzie podłączyć do czujników kwantowych i… czekać.

Badacze przekonują, że kiedy przez walec przejdzie fala grawitacyjna, instrument powinien zawibrować na poziomie kwantowym, a czujniki kwantowe miałyby w efekcie zarejestrować serię dyskretnych zmian poziomów energii. Każdy z takich kwantowych skoków oznaczałby wykrycie pojedynczego grawitonu.

W przypadku odkrycia takiego efektu — efektu grawitacyjno-fononicznego – naukowcy potwierdziliby, że faktycznie jego źródłem jest fala grawitacyjna, przeglądając dane z detektora LIGO. Można powiedzieć, że na swój sposób byłoby to odkrycie przypominające efekt fotoelektryczny, który potwierdził istnienie fotonów, za który Albert Einstein otrzymał Nagrodę Nobla w 1921 roku.

Czytaj także: Grawitacja naukowców się nie boi. Dwanaście tysięcy nowych rozwiązań problemu trzech ciał

Jak na razie słabym punktem powyższego planu jest fakt, iż tak czułe sensory kwantowe jeszcze nie istnieją. Naukowcy przyjmują jednak, że w najbliższej przyszłości ich stworzenie powinno być możliwe.

Czy warto w ogóle szukać cząstki, której istnienie jedynie zakładamy? Zdecydowanie tak. W przyrodzie mamy tylko cztery siły natury. Teoretycznie na co dzień najbardziej odczuwamy grawitację, a mimo tego od strony nauki to właśnie o niej wiemy najmniej. Co więcej, każda pozostała siła ma swój nośnik: oddziaływanie elektromagnetyczne ma fotony, słabe oddziaływanie jądrowe ma bozony W oraz Z, a silne oddziaływanie jądrowe ma gluony. Stąd i można podejrzewać, że oddziaływanie grawitacyjne ma grawitony. Teraz wystarczy je tylko zarejestrować.