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新しい実験で量子力学と相対性理論が交差

Ars Technica •
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約100年前、物理学者たちは自由落下が量子波に何をもたらすかを理論化した。もしそれが間違っていれば、量子力学とアインシュタインの重力理論は互いに矛盾することになる。今、Ben-Gurion University of the NegevのRon Folmanが率い、ノーベル賞受賞者Roger Penroseを含む協力者たちとともに、新しい干渉計を構築した。

彼らは単一の原子に二つの可能な経路を与えた。一つは自由落下、もう一つは静止したまま。両方は同じ場所と同じ時間に終わり、落下が原子の波のような位相に何をするかを測定できる。「すべての粒子は、車であれ宇宙船であれ原子であれ、波である」とFolmanは言う。

波の性質は、原子がほぼ絶対零度まで冷却されたときにのみ現れる——これは1990年代後半以降にのみ可能となった。位相は単独では測定できない。単一の粒子を二つの軌道に分割し、それらを再び合わせる必要がある。自由落下は複雑さを加える。「石を落とすと、1秒後には5メートル下にある。」

チームは原子を、一方の経路が上向きに投げ出され、重力がそれを戻す重ね合わせに置いた。「大砲で一発を撃ち、砲兵のように弾道運動させなければならない」とFolmanは言う。課題は、一つの波束だけに影響を与える大砲を設計することだった。

主要エンティティ:企業:Ars Technica、Ben-Gurion University of the Negev | 人物:Ron Folman、Roger Penrose | 場所:Germany、UK、US

FAQ:量子力学と相対性理論が出会うと何が起こるか?

Ron Folmanが率いる新しい実験は、単一の原子を自由落下と静止経路の重ね合わせに置き、重力がその量子波の位相にどのように影響するかを測定し、量子力学とアインシュタインの重力理論が互いに矛盾するかどうかを検証した。

FAQ Q:量子力学と相対性理論が出会うと何が起こるか?

FAQ A:Ron Folmanが率いる新しい実験は、単一の原子を自由落下と静止経路の重ね合わせに置き、重力がその量子波の位相にどのように影響するかを測定し、量子力学とアインシュタインの重力理論が互いに矛盾するかどうかを検証した。