Fermilab Holometer в штате Иллинойс предназначен быть самым чувствительным в мире лазерный интерферометр , превосходящие чувствительность GEO600 и LIGO систем, и теоретически способен обнаружить голографические колебания в пространстве - времени . [1] [2] [3]
По словам директора проекта, голометр должен быть способен обнаруживать колебания в свете одного аттометра , удовлетворяя или превосходя чувствительность, необходимую для обнаружения мельчайших единиц во Вселенной, называемых единицами Планка . [1] Фермилаб утверждает: «В наши дни все знакомы с размытыми и пиксельными изображениями или шумной передачей звука, связанной с плохой пропускной способностью интернета. Голометр стремится обнаружить эквивалентную размытость или шум в самой реальности, связанный с конечным пределом частоты. навязано природой ". [2]
Крейг Хоган , астрофизик элементарных частиц из Фермилаборатории, заявляет об эксперименте: «Мы ищем, когда лазеры теряют шаг в ногу друг с другом. Мы пытаемся обнаружить наименьшую единицу во Вселенной. Это действительно очень весело, своего рода старомодный физический эксперимент, в котором вы не знаете, каков будет результат ».
Физик-экспериментатор Хартмут Гроте из Института Макса Планка в Германии заявляет, что, хотя он скептически относится к тому, что прибор сможет успешно обнаруживать 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 Holometer начал сбор данных, которые помогут определить, соответствует ли Вселенная голографическому принципу . [4] Гипотеза о том, что голографический шум может наблюдаться таким образом, подвергалась критике на том основании, что теоретическая основа, используемая для вывода шума, нарушает лоренц-инвариантность. Нарушение лоренц-инвариантности, однако, уже очень сильно ограничено, проблема, которая была очень неудовлетворительно решена при математическом рассмотрении. [5]
Голометр Фермилаб нашел и другое применение, кроме изучения голографических флуктуаций пространства-времени. Он показал ограничения на существование высокочастотных гравитационных волн и первичных черных дыр . [6]
Описание эксперимента [ править ]
Holometer будет состоять из двух 39-метровых интерферометров Майкельсона с вторичным питанием , аналогичных приборам LIGO . Интерферометры смогут работать в двух пространственных конфигурациях, называемых «вложенными» и «спина к спине». [7] Согласно гипотезе Хогана, во вложенной конфигурации светоделители интерферометров должны блуждать синхронно друг с другом (то есть блуждание должно быть коррелировано ); и наоборот, в конфигурации «спина к спине» любое блуждание светоделителей должно быть некоррелированным. [7] Наличие или отсутствие эффекта коррелированного блуждания в каждой конфигурации может быть определено путем взаимной корреляции выходы интерферометров.
В августе 2014 года в ходе эксперимента начался сбор данных за год. [8] Статья Крейга Хогана о проекте под названием « Сейчас вещание в определении Планка » заканчивается заявлением: «Мы не знаем, что мы найдем». [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 [ править ]
- ^ a b c Мошер, Дэвид (2010-10-28). «Самые точные часы в мире могут показать, что Вселенная является голограммой» . Проводной .
- ^ а б "Голометр Фермилаб" . Национальная ускорительная лаборатория Ферми . Проверено 1 ноября 2010 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Диллоу, Клэй (2010-10-21). «Фермилаб строит« голометр », чтобы раз и навсегда определить, является ли реальность всего лишь иллюзией» . Популярная наука .
- ^ Мы живем в двумерной голограмме? Новый эксперимент Fermilab проверит природу Вселенной , Андре Саллес, Управление связи Fermilab, 26 августа 2014 г.
- ^ Обратная реакция, голографический шум
- ^ Вайс; и другие. (2017). «Ограничения гравитационной волны МГц с декаметровыми интерферометрами Майкельсона». Phys. Rev. D . 95 (63002): 063002. arXiv : 1611.05560 . Bibcode : 2017PhRvD..95f3002C . DOI : 10.1103 / PhysRevD.95.063002 . S2CID 59392968 .
- ^ a b Чо, Адриан (2012). «Искры пролетают над шнурком, тест« голографического принципа » ». Наука . 336 (6078): 147–9. Bibcode : 2012Sci ... 336..147C . DOI : 10.1126 / science.336.6078.147 . PMID 22499914 .
- ^ «Мы живем в двумерной голограмме? Новый эксперимент Фермилаб проверит природу Вселенной» (пресс-релиз). Национальная ускорительная лаборатория Ферми. 26 августа 2014 г. Пресс-релиз Фермилаб 14-13.
Ожидается, что эксперимент Holometer ... соберет данные в течение ближайшего года.
- ^ Хоган, Крэйг (2014-12-04). «Сейчас вещание в определении Планка». arXiv : 1307.2283v2 [ квант-ф ].
Мы не знаем, что найдем.
- ^ Саллес, Андре (2015-12-03). «Голометр исключает первую теорию пространственно-временных корреляций» . Фермилаб . Проверено 11 декабря 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
Внешние ссылки [ править ]
- Фермилаб Холометр
