Gravitasi Kuantum Terungkap – Ilmuwan

Para ilmuwan telah mengembangkan metode untuk mengukur gravitasi pada tingkat mikroskopis, yang menandai kemajuan signifikan dalam pemahaman gravitasi kuantum. Kredit: SciTechDaily.com

Fisikawan berhasil mengukur gravitasi di dunia kuantum, mendeteksi gravitasi lemah pada partikel kecil menggunakan teknik baru yang menggunakan magnet melayang, membawa para ilmuwan semakin dekat untuk memecahkan misteri alam semesta.

Para ilmuwan selangkah lebih dekat untuk mengungkap kekuatan misterius alam semesta setelah menemukan cara mengukur gravitasi pada tingkat mikroskopis.

Para ahli belum sepenuhnya memahami bagaimana gaya yang ditemukan oleh Isaac Newton bekerja di dunia kuantum kecil.

Bahkan Einstein dibuat bingung dengan gravitasi kuantum dan mengatakan dalam teori relativitas umum bahwa tidak ada eksperimen realistis yang dapat menunjukkan gravitasi versi kuantum.

Terobosan dalam gravitasi kuantum

Namun, fisikawan dari Universitas Southampton, bekerja sama dengan ilmuwan di Eropa, kini telah berhasil mendeteksi tarikan gravitasi lemah pada sebuah partikel kecil menggunakan teknik baru.

Dia mengklaim hal ini dapat membuka jalan untuk menemukan teori gravitasi kuantum yang sulit dipahami.

Eksperimen yang diterbitkan di Kemajuan ilmu pengetahuan Journal, menggunakan magnet melayang untuk mendeteksi gravitasi pada partikel mikroskopis—cukup kecil untuk membatasi alam kuantum.

Kesan seniman terhadap eksperimen kuantum. Kredit: Universitas Southampton

Penelitian inovatif tentang gravitasi

Penulis utama Tim Fuchs dari University of Southampton mengatakan hasil ini dapat membantu para ahli menemukan bagian yang hilang dari teka-teki dalam gambaran kita tentang realitas.

Dia menambahkan: “Selama satu abad, para ilmuwan telah mencoba dan gagal memahami bagaimana gravitasi dan mekanika kuantum bekerja sama.

“Kami kini telah berhasil mengukur sinyal gravitasi pada massa terendah yang pernah tercatat, yang berarti kami selangkah lebih dekat untuk akhirnya menyadari cara kerjanya secara bersamaan.

“Dari sini kami akan mulai mengecilkan sumbernya menggunakan teknik ini hingga kami mencapai dunia kuantum di kedua sisi.

“Dengan memahami gravitasi kuantum, kita dapat memecahkan beberapa misteri alam semesta kita – misalnya, bagaimana alam semesta dimulai, apa yang terjadi di dalam lubang hitam, atau penyatuan semua gaya dalam satu teori besar.”

Aturan alam kuantum masih belum sepenuhnya dipahami oleh sains – namun partikel dan gaya berskala mikroskopis diperkirakan berinteraksi secara berbeda dibandingkan objek berukuran biasa.

Akademisi Southampton melakukan percobaan dengan para ilmuwan dari Universitas Leiden di Belanda dan Institut Fotonik dan Nanoteknologi di Italia, dengan dana dari hibah EU Horizon Europe EIC Pathfinder (QuCoM).

Studi mereka menggunakan pengaturan canggih yang melibatkan perangkat superkonduktor, yang dikenal sebagai perangkap, dengan medan magnet, detektor sensitif, dan isolasi getaran tingkat lanjut.

Dia mengukur tarikan lemah, hanya 30aN, pada partikel kecil berbobot 0,43mg dengan cara melayangkannya di suhu dingin seperseratus derajat di atas nol mutlak – sekitar minus-273 derajat Celcius.

Memperluas cakrawala penelitian kuantum

Hasil ini membuka pintu bagi eksperimen masa depan antara objek dan gaya yang lebih kecil, kata profesor fisika Hendrik Ulbricht, juga di Universitas Southampton.

Dia menambahkan: “Kami mendorong batas-batas ilmu pengetahuan yang dapat mengarah pada penemuan-penemuan baru tentang gravitasi dan dunia kuantum.

“Teknik baru kami, yang menggunakan suhu dan perangkat yang sangat rendah untuk mengisolasi getaran sebuah partikel, kemungkinan besar akan menunjukkan jalan ke depan untuk mengukur gravitasi kuantum.

“Mengungkap misteri ini akan membantu kita mengungkap lebih banyak rahasia tentang struktur alam semesta, dari partikel terkecil hingga struktur kosmik terbesar.”

Referensi: “Mengukur gravitasi dengan massa melayang miligram” oleh Tim M. Fuchs, Dennis G. Uitenbroek, Jaimy Plugge, Noud van Halteren, Jean-Paul van Soest, Andrea Vinante, Hendrik Ulbricht, dan Tjerk H. Oosterkamp, ​​​​23 Februari 2024, Kemajuan ilmiah.
DOI: 10.1126/sciadv.adk2949