کندوکاوِ پدیده‌های فیزیکی در ابعادِ  بسیار کوچک این امکان را برای پژوهش‌گران فراهم می‌آورد تا به چگونگیِ هم‌زیستیِ دو دنیای هموارِ گرانشی و دنیای ذاتاً دانه‌ای(گسسته‌ی) نظریه‌ی میدانِ کوانتومی پی ببرند.

طبقِ گفته‌ی Vahagn Gharibian، دانشمندِ مرکزِ سینکروترونِ الکترونیِ آلمان (DESY)، ابزارهایی که برای این نوع اندازه‌گیری‌ها موردِ نیاز است در حالِ حاضر یا در دست‌رس هستند و یا دست‌رسی به آن‌ها به زودی امکان‌پذیر است. راهِ حلی که او برای این کار پیشنهاد می‌کند اندازه‌گیریِ تغییراتِ بسیار ظریفی‌ست که در بازتابِ نور صورت می‌گیرد. این تغییرات توسطِ نظریه‌های مشخصِ گرانشِ کوانتومی پیش‌بینی شده است. بر طبق پیشنهاد او، با به‌کارگیریِ لیزرها و تولیدکننده‌های الکترون‌ با سرعت‌های نسبیتی در شتاب‌دهنده‌های الکترونیِ پرانرژی، انجامِ این  اندازه‌گیری‌ها امکان‌پذیر است.

انتظار می‌رود نسبیتِ عام، که حرکتِ اجسامِ بسیار بزرگ مانندِ سیاره‌ها و کهکشان‌ها را به طورِ دقیق توصیف می‌کند، در فاصله‌هایی نزدیک به طولِ پلانک (1.6×10^-35متر) با شکست روبه‌رو شود. تلاش می‌شود تا معادلاتِ مربوط به نور را به شیوه‌ای دست‌کاری کنند تا تاثیراتِ مربوط به گرانش را نیز در بر بگیرد. در نتیجه‌ی این کار، جمله‌هایی جدید به معادلات اضافه می‌شوند که نقش این جملات در فواصلِ بسیار کم، برجسته‌تر است. به عنوان مثال در برخی موارد، ضریبِ شکستی که برای نور در خلاء در نظر گرفته می‌شود با 1 متفاوت است. اما حتی پرانرژی‌ترین شتاب‌دهنده‌های ذرات که امروز در دست‌رسِ ما هستند تنها می‌توانند مسافت‌هایی در ابعادِ 10^-19 متر را روبش کنند که این مقدار با مقداری که برای مشاهده‌ی اثراتِ گرانشِ کوانتومی موردِ نیاز است، اختلافِ چشم‌گیری دارد.

Gharibyan  بر این باور است که شکستِ نسبیتِ عام را می‌توان در آزمایشِ پراکندگیِ کامپتونِ کلاسیک مشاهده کرد. در این پدیده، فوتون از یک الکترون پراکنده می‌شود که بر اثرِ این پراکندگی، فرکانسِ آن تغییر می‌کند. او اخیراً در مقاله‌ای ارتباطِ بینِ فرکانس و زاویه‌ی پراکندگیِ فوتون با ضریبِ شکستِ محیطِ اطرافِ آن‌را بررسی کرده است. در پژوهشِ جدیدِ او در مجله‌ی Physical Review Letter  حساسیتِ این آزمایش نسبت به تاثیراتِ گرانشِ کوانتومی بررسی شده است. در این محاسبات فرض شده که فوتون‌ها از یک لیزرِ متعارف گسیل می‌شوند. هم‌چنین فرض شده که الکترون‌های به شدت نسبیتی از حلقه‌ی ذخیره سازی موجود به نام PETRA III و یا از planned International Linear Collider تولید می‌شوند.

منبع خبر

http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.109.141103