Голометр
Голометр Fermilab интерферометром в Иллинойсе призван стать самым чувствительным в мире лазерным , превосходящим по чувствительности системы GEO600 и LIGO и теоретически способным обнаруживать голографические флуктуации в пространстве-времени . [1] [2] [3]
По словам директора проекта, Голометр должен быть способен обнаруживать колебания света одного аттометра , достигая или превосходя чувствительность, необходимую для обнаружения мельчайших единиц во Вселенной, называемых планковскими единицами . [1] Фермилаб заявляет: «В наши дни все знакомы с размытыми и пиксельными изображениями или шумной передачей звука, связанными с плохой пропускной способностью Интернета. Голометр стремится обнаружить эквивалентную размытость или шум в самой реальности, связанный с предельным пределом частоты, наложенным природой. ." [2]
Крейг Хоган , элементарных частиц астрофизик в Фермилабе, говорит об эксперименте: «Мы ищем, когда лазеры теряют шаг друг за другом. Мы пытаемся обнаружить мельчайшую единицу во Вселенной. Это действительно очень весело. своего рода старомодный физический эксперимент, в котором неизвестно, каким будет результат».
Физик-экспериментатор Хартмут Гроте из Института Макса Планка в Германии заявляет, что, хотя он скептически относится к тому, что аппарат сможет успешно обнаружить голографические флуктуации, если эксперимент окажется успешным, «это окажет очень сильное влияние на один из самых открытых вопросов фундаментальной физики». Это было бы первым доказательством того, что пространство-время, ткань Вселенной, квантовано ». [1]
В 2014 году «Голометр» начал сбор данных, которые помогут определить, соответствует ли Вселенная голографическому принципу . [4] Гипотеза о том, что голографический шум можно наблюдать таким образом, подверглась критике на том основании, что теоретическая основа, использованная для получения шума, нарушает лоренц-инвариантность . Однако нарушение лоренц-инвариантности уже очень сильно ограничено, и эта проблема очень неудовлетворительно решена в математической обработке. [5]
Голометр Фермилаба нашел и другие применения, помимо изучения голографических флуктуаций пространства-времени. Он показал ограничения на существование высокочастотных гравитационных волн и первичных черных дыр . [6]
Описание эксперимента
[ редактировать ]с перезапуском энергии длиной 39 м Голометр будет состоять из двух интерферометров Майкельсона , аналогичных приборам LIGO . Интерферометры смогут работать в двух пространственных конфигурациях: «вложенной» и «спина к спине». [7] интерферометров Согласно гипотезе Хогана, во вложенной конфигурации светоделители должны перемещаться синхронно друг с другом (то есть блуждание должно быть коррелировано ); и наоборот, в конфигурации «спина к спине» любое отклонение светоделителей должно быть некоррелированным. [7] Наличие или отсутствие коррелированного эффекта блуждания в каждой конфигурации можно определить путем взаимной корреляции выходных сигналов интерферометров.
Эксперимент начался через год сбора данных в августе 2014 года. [8] Статья Крейга Хогана о проекте под названием « Сейчас вещание в определении Планка» заканчивается заявлением: «Мы не знаем, что мы обнаружим». [9]
Новый результат эксперимента, опубликованный 3 декабря 2015 года, после года сбора данных, исключил теорию Хогана о пиксельной вселенной с высокой степенью статистической значимости (4,6 сигма). Исследование показало, что пространство-время не квантуется в измеряемом масштабе. [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Мошер, Дэвид (28 октября 2010 г.). «Самые точные часы в мире могут показать, что Вселенная — это голограмма» . Проводной .
- ^ Перейти обратно: а б «Голометр Фермилаб» . Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми . Проверено 1 ноября 2010 г.
- ^ Диллоу, Клей (21 октября 2010 г.). «Фермилаб создает «голометр», чтобы раз и навсегда определить, является ли реальность всего лишь иллюзией» . Популярная наука .
- ^ Живем ли мы в двумерной голограмме? Новый эксперимент Fermilab проверит природу Вселенной Андре Саллес, Управление коммуникаций Fermilab, 26 августа 2014 г.
- ^ Обратная реакция, голографический шум
- ^ Вайс; и др. (2017). «Ограничения гравитационных волн МГц с помощью декаметровых интерферометров Майкельсона». Физ. Преподобный Д. 95 (63002): 063002. arXiv : 1611.05560 . Бибкод : 2017PhRvD..95f3002C . дои : 10.1103/PhysRevD.95.063002 . S2CID 59392968 .
- ^ Перейти обратно: а б Чо, Адриан (2012). «Искры летят над скудным испытанием «голографического принципа» ». Наука . 336 (6078): 147–9. Бибкод : 2012Sci...336..147C . дои : 10.1126/science.336.6078.147 . ПМИД 22499914 .
- ^ «Живем ли мы в двумерной голограмме? Новый эксперимент Фермилаба проверит природу Вселенной» (Пресс-релиз). Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми. 26 августа 2014 г. Пресс-релиз Fermilab 14-13.
Ожидается, что эксперимент «Голометр» соберет данные в следующем году.
- ^ Хоган, Крейг (4 декабря 2014 г.). «Сейчас вещание в определении Планка». arXiv : 1307.2283v2 [ квант-ph ].
Мы не знаем, что найдем.
- ^ Саллес, Андре (3 декабря 2015 г.). «Голометр исключает первую теорию пространственно-временных корреляций» . Фермилаб . Проверено 11 декабря 2015 г.