Ученые обнаружили новые частицы, способные раскрыть тайну гравитации — одной из самых интригующих сил во Вселенной. Впервые представлено экспериментальное подтверждение существования хиральных гравитационных мод (CGM), обнаруженных в полупроводниковых материалах.
Обнаруженные частицы CGM обладают свойствами, сходными с гравитонами — гипотетическими элементарными частицами, ответственными за гравитационное взаимодействие. Это открытие представляет уникальную возможность для ученых исследовать в лабораторных условиях частицы, сходные с гравитонами, что может послужить ключом к интеграции квантовой механики с теорией относительности Эйнштейна.
Исследователи подчеркнули, что проведенный ими эксперимент стал первым практическим подтверждением концепции гравитонов, впервые предложенной в контексте пионерских работ по квантовой гравитации начиная с 1930-х годов в контексте системы конденсированного состояния материи.
Открытие было совершено на примере специфического состояния материи, известного как жидкость с дробным квантовым эффектом Холла (FQHE) — системы с высокой степенью взаимодействия электронов, присутствующих в двумерной плоскости при сильных магнитных полях, низких температурах и подчиняющихся так называемой квантовой метрике. Теоретически предсказанная квантовая метрика может создавать CGM (хиральные гравитонные моды) в ответ на воздействие света.
Разработанный метод позволил исследователям наблюдать за взаимодействием особым образом поляризованного света с частицами, движущимися подобно CGM (Хиральным Гравитонным Модам). Наблюдаемые физические характеристики CGM, включающие их спин-2 природу, характерные энергетические промежутки между основным и активированным состояниями, а также их зависимость от так называемых показателей заполнения, согласуются с прогнозами, основанными на квантовой геометрической теории.
Это открытие не только подтверждает наличие CGM, но также может создать мост между физикой высоких энергий, работающей в наиболее крупных масштабах Вселенной, и конденсированной физикой, сосредоточенной на изучении материалов и их специфических свойств на атомном уровне.
Исследователи планируют применить разработанные методы для исследования жидкости с дробным квантовым эффектом Холла (FQHE) на высших энергетических уровнях и иных квантовых систем, в которых квантовая геометрия прогнозирует уникальные свойства совокупных частиц, таких как сверхпроводимость.
По материалам:
securitylab
