Nové experimenty ve vesmíru

23. září 2010

Fyzici plánují novou vesmírnou misi. Úkolem zařízení umístěného ve vesmírném prostoru bude hledat projevy kvantové gravitace, odchylky od principu ekvivalence (jednoho ze stěžejních principů Einsteinovy obecné relativity) a odchylky od zákona převrácených čtverců, což by mohlo odhalit existenci dodatečných vyšších dimenzí. A také by se měl hledat axion - hypotetická částice skryté hmoty vesmíru.

Pod plány mise mající za úkol provést experimenty ve fundamentální fyzice je podepsán Tim Sumner z Imperial College v Londýně. Svůj návrh na realizaci mise chce předložit Evropské vesmírné agentuře (ESA) během roku. Stavba zařízení, jeho vynesení do vesmíru a vůbec veškerý provoz by měl přijít na zhruba 250 milionů eur. Projekt přezdívaný GrAnd Unification and Gravity Explorer (GAUGE) by se měl rozjet do roku 2015 a do jeho realizace by se měli zapojit vědci z celé Evropy. GAUGE staví na původních návrzích nazývaných HYPER a STEP, které však Evropská vesmírná agentura nepodpořila.

Teď však Charles Wang, teoretik z Aberdeen University ve Velké Británii, misi vdechl nového ducha. Ukázal, že zařízení zvané atomový interferometr může detekovat rozruchy v časoprostoru způsobené gravitony - částicemi, které, jak fyzici věří, přenášejí gravitaci.

interferometr

Podle Wanga a jeho spolupracovníků z Centra pro fundamentální fyziku gravitony neustále "čeří" geometrii časoprostoru. Z pozorování těchto malinkých rozruchů v atomovém interferometru je dle Wanga a jeho kolegů možné vydedukovat informace o gravitonech.

V interferometru se na cestu do dvou geometricky stejných ramen vyšlou dva paprsky podchlazených atomů. Fluktuace v časoprostoru způsobené gravitony náhodně pozmění čas, za který se paprsky dostanou naspod ramen. Interferenční obraz, vznikající při setkání těchto dvou interferujících paprsků, by pak měl vykazovat jisté znaky, které by v něm jinak neměly být.

"Naše práce ukazuje, že projevy kvantové gravitace můžeme velmi brzy pozorovat v laboratoři," řekl Wang pro server PhysicsWeb. "Už z tohoto důvodu má mise smysl."

Giovanni Amelino-Camelio, fenomenolog kvantové gravitace z římské univerzity La Sapienza, si myslí, že Wangův článek je důležitém krokem k tomu, aby myšlenka, s níž jako první přišel Ian Percival z londýnské univerzity Queen Mary, byla konfrontována s experimentem.

"Tato práce by měla být další motivací k interferometrickým studiím ve vesmíru," říká. "Není sice zřejmé, žda budou (možné pozorované) efekty vypadat přesně tak, jak tento (Wangův) článek popisuje, ale povzbudivá je už sama skutečnost, že se objevují nové analytické nástroje k tomuto typu interferometrických studií."

autor: Oldřich Klimánek
Spustit audio