Seit fast einem Jahrhundert befindet sich die Physik in einem Tauziehen zwischen der Wissenschaft der sehr großen und der unbeschreiblich kleinen. Bei Planeten und Galaxien ist die Schwerkraft leicht zu erkennen. Im Bereich der Wechselwirkungen zwischen Mikropartikeln ist die Schwerkraft jedoch schwachweil die Größe der Materie winzig ist. Viele glaubten, dass sie zu klein ist, um eine wichtige Rolle bei wichtigen kosmischen Ereignissen wie der Partikelbildung zu spielen - wo elektromagnetische und nukleare Kräfte viel stärker sind.
Physiker überdenken jedoch den Platz der Schwerkraft in den Grundblöcken der Natur und weisen der kosmischen Kraft eine kleine, aber entscheidende Rolle bei der Erklärung zu, wie fundamentale Teilchen entstehen könnten. Dies geht aus einer kürzlich durchgeführten Studie hervor. in der Zeitschrift veröffentlicht Universum .
Schwerkraftteilchenphysik
Ein Duo von Physikern des Instituts für Gravitation und Kosmologie der Volksfreundschaftsuniversität Russlands RUDN-Universität überarbeitet die Idee, der Schwerkraft eine Rolle bei der Erzeugung von Teilchen zu geben. Für typische Elementarteilchen wie Elektronen ist die Kraftder elektromagnetischen Zug ist 10 ^ 40 mal stärker als der Zug der Schwerkraft.
Aus konventioneller Sicht ist die Einbeziehung der Schwerkraft in die Beschreibung des Verhaltens eines Elektrons in der Nähe des Atomkerns der Einbeziehung der Wirkung einer Mücke auf eine Windschutzscheibe bei der Erörterung eines Autounfalls sehr ähnlich.
Unabhängig davon vermuten die Autoren der Studie, Vladimir V. Kassandrov und Ahmed Alharthy, dass die Mücke mehr Biss haben könnte, als wir dachten - zumindest in der unbeschreiblich kleinen Ebene, die als Planck-Skala bezeichnet wird.
Physiker verwendeten semiklassische Modelle, um die Schwerkraft einzubeziehen
"Die Schwerkraft kann möglicherweise eine wichtige Rolle in der Mikrowelt spielen, und diese Annahme wird durch bestimmte Daten bestätigt", sagte Kassandrov in a Blogbeitrag auf der Website der RUDN University .
Überraschenderweise lässt der wissenschaftliche Konsens über Lösungen für fundamentale feldtheoretische Gleichungen in gekrümmter Raumzeit effektiv was die Schwerkraft ist einen winzigen Raum für die Schwerkraft, der einen Einfluss ungleich Null hat. Wenn die Abstände zwischen Partikeln schrumpfen, wird die Schwerkraft vergleichbar mitdas von angezogenen Anklagen.
In einigen Modellen können die winzigen Auswirkungen der Schwerkraft auch die Bildung einzelner Wellen in Quantenfeldern verstärken.
Das Physikerpaar verwendete semiklassische Modelle für elektromagnetische Feldgleichungen, schaltete Gleichungen aus, bei denen die Schwerkraft normalerweise nicht berücksichtigt wurde, und wendete Gleichungen an, die Raum ließen, um einige Größen zu modifizieren, ohne andere nachteilig zu beeinflussen.
Einige Szenarien deuteten auf eine Rolle der Schwerkraft in der Teilchenphysik hin.
Diese Switch-and-Swap-Methode ermöglichte es den Wissenschaftlern, die Ladung und Masse bekannter Elementarteilchen zu definieren und nach Lösungen zu suchen, die dazu in der Lage sind. beschreibt die Partikelbildung .
Leider fand das Duo keinen eindeutigen Fall, in dem die Schwerkraft eine notwendige Rolle spielte - zumindest für Partikel, von denen wir wissen, dass sie existieren.
Einige Szenarien - in denen der Abstand zwischen Partikeln für geladene Objekte mit einer Masse von 10 ^ -5 Gramm auf ungefähr 10 ^ -33 Meter verringert wurde - zeigten Lösungen.
Während diese Parameter möglicherweise nicht etwas beschreiben, das allgemein im gesamten Universum zu finden ist, hat die Antwort der Physiker Grenzen für ein Spektrum gefunden, das sich auf hypothetische Halbquantenteilchen bezieht - sogenannte Maximonen.
Zusammenführen hypothetischer Fälle in der Physik
Während hypothetische Überschneidungen weit hergeholt erscheinen mögen, stellt sie eine wichtige Errungenschaft in der theoretischen Physik dar. Oft wissen wir in der Wissenschaft - die auf empirischen Beobachtungen beruht - nichts über neue Phänomene, bis wir sie beobachten. Nicht so für die theoretische Physik. Einsteins Theorieder Schwerkraft vorhergesagt die Existenz von Schwarzen Löchern was noch niemand beobachtet hatte.
Wenn Teilchenphysiker die Existenz von Maxima bestätigen und Astronomen Bosonensterne entdecken, haben wir vorgeformte Vorstellungen über wie die Schwerkraft eine Rolle spielt in ihrem Verhalten - hypothetische Fälle über die Physik zusammenführen und uns weiteren Entdeckungen über die fundamentalen Kräfte des Universums näher bringen.