Кто убил кота Шрёдингера? Учёные сняли подозрения с гравитации

Теперь учёные решили проверить одного из давних подозреваемых в его судьбе — гравитацию.

Для этого эксперимент пришлось спрятать глубоко под итальянской горой Гран-Сассо, где 1,4 километра скалы защищают лабораторию от космического излучения и другого фонового шума.

Причина такого старания проста. В мире атомов частица может находиться сразу в нескольких возможных состояниях. Это называется суперпозицией. Именно отсюда вырос знаменитый мысленный эксперимент с котом, который до открытия коробки формально оказывается и жив, и мёртв одновременно.

Но столы, автомобили, люди и настоящие коты почему-то такими фокусами не занимаются.

В какой-то момент квантовая странность исчезает и появляется привычный нам мир с совершенно определёнными предметами. Этот процесс физики называют декогеренцией, а вопрос о том, почему именно она происходит, остаётся одной из больших загадок современной физики.

Ещё в 1960-х венгерский физик Фридьеш Каройхази предложил красивое объяснение.

Возможно, само пространство-время слегка и постоянно дрожит из-за крошечных гравитационных флуктуаций. Эти колебания постепенно разрушают квантовые суперпозиции. Чем объект крупнее, тем сложнее ему сохранять свою квантовую неопределённость.

Проблема была только одна: поймать такие флуктуации напрямую практически невозможно.

Зато теория предсказывала побочный эффект. Если пространство-время действительно слегка «трясёт» заряженные частицы, они должны случайным образом двигаться и испускать чрезвычайно слабое электромагнитное излучение.

Вот его учёные и отправились искать.

В подземной лаборатории установили детектор с кристаллом сверхчистого германия размером примерно с кофейную кружку. Его дополнительно окружили медью и свинцом, чтобы убрать как можно больше постороннего излучения.

Эксперимент продолжался 62 дня.

После этого исследователи вычли известный фон и стали искать тот самый слабый сигнал, который должна была оставить гравитация.

Не нашли ничего.

Для физиков отсутствие результата в таком случае тоже результат. Одна из старейших моделей, объяснявших исчезновение квантовой странности воздействием гравитации, экспериментальную проверку не прошла.

Но объявлять гравитацию полностью невиновной пока рано.

Исследование не доказало, что она вообще никак не участвует в переходе от квантового мира к обычному. Оно лишь сильно сузило пространство для одной конкретной версии этой идеи.

Так что знаменитый вопрос остаётся открытым.

Квантовый кот по-прежнему сидит в своей коробке, а физики всё ещё выясняют, кто именно заставляет его в нашем обычном мире наконец определиться — жив он или всё-таки нет.