Teoriile fizice susțin că energia poate fi extrasă direct din vid, utilizând gravitatea. În cazul în care cercetatorii pot demonstra că este posibil, pe termen lung, acest lucru ar putea duce la postularea dovada graviton, particula de greutate, și să aducă oamenii de știință cu un pas mai aproape de dezvoltarea unei „teorii a tot“, care ar putea explica modul de funcționare a universului de la cel mai mic la scara mai mare.
Un nou studiu sugerează că este posibil să se arate existența gravitonilor folosind plăci supraconductoare care măsoară un fenomen cu numele esoteric "efectul gravitațional al lui Casimir".
Demonstrarea existenței gravitonilor poate ajuta oamenii de știință care au căutat mult timp să dezvolte o "teorie a tuturor" - o teorie universală care descrie lucrarea cosmosului ca un întreg. În prezent, ei folosesc teoria mecanicii cuantice pentru a explica lucrarea universului la cel mai mic nivel și teoria generală a relativității, pentru a explica lucrarea universului la scară universală. Mecanica cuantică poate explica comportamentul tuturor particulelor cunoscute, iar teoria generală a relativității descrie natura spațiului-timp și gravitației.
Mecanica cuantică sugerează că particulele - inclusiv gravitonul evaziv - se pot comporta simultan ca particule și valuri.
Dar mecanica cuantică arată, de asemenea, că lumea devine indistinctă și vagă la cele mai mici nivele. De exemplu, atomii și alte blocuri fundamentale există într-o stare de "suprapunere", adică sunt aproape în două locuri în același timp sau se rotesc în direcții opuse, de asemenea, simultan. Acestea sunt consecințele mecanicii cuantice.
Deoarece kvantmeh sugerează că orice particulă poate fi, în cazul în care nu ne gândim, ci mai degrabă este imediat în toate locurile, una din multele consecința ciudată a acestei teorii este faptul că vidul este (spațiu complet gol) conține de fapt un „particule virtuale“ , care apar în mod regulat și dispar. Aceste particule fantomatice nu sunt doar teoretice - ele pot genera o forță foarte tangibilă.
efect Casimir - una dintre aceste forțe, deoarece poate fi măsurată ca o forță de atracție sau repulsie între oglinzi aranjate în câteva nanometri separat în vid. Suprafețele reflexive se pot mișca, de fapt, datorită fotonilor virtuali sau particulelor de lumină care apar și dispar într-un vid între două oglinzi.
În principiu, efectul Casimir poate fi valabil nu numai pentru fotoni, ci și pentru particulele gravitaționale, ceea ce înseamnă că gravitonii pot să apară și să dispară într-un vid între oglinzi. Dacă acest efect este descoperit, oamenii de știință vor putea dovedi existența gravitonilor. La rândul său, prezența gravitonilor ar arăta că gravitatea are o natură cuantică și se poate comporta simultan ca o particulă și ca undă. Acesta ar fi un pas important spre armonizarea mecanicii cuantice cu relativitatea generală.
Acest efect "gravitațional Casimir" este destul de greu de detectat, deoarece materia obișnuită nu reflectă gravitonii și nu reflectă lumina. Cu toate acestea, studii teoretice recente arată că gravitonii pot reflecta supraconductorii.
Supraconductorii sunt materiale care conduc electricitate cu zero rezistență. În supraconductori, electronii se condensează într-un așa-numit lichid cuantic și pot curge fără să disipeze energia.
În materiale obișnuite, electronii încărcați negativ și nucleele atomice încărcate pozitiv sau ionii cărora le aparțin se mișcă de-a lungul acelorași traiectorii. Cu toate acestea, în supraconductorii cuantic-lichizi, electronii nu trebuie neapărat să se miște cu ioni, spune Kwach.
Totuși, electronii încărcați negativ și ionii încărcați pozitiv în supraconductor vor fi atrase unul de celălalt. Când gravitonii de intrare încearcă să forțeze electronii și ionii să se deplaseze de-a lungul căi diferite, atracția dintre electronii și ionii le pot păstra împreună, ar putea duce la faptul că gravitoni sunt reflectate de la ei, spune kwacha.
În materia obișnuită efectul Casimir gravitațional este prea slab pentru a fi detectat, acesta oferă un sutime de miime de miliardime presiunilor exercitate de atmosfera Pământului la nivelul mării miliarde de trilioane. În supraconductori, dacă efectul gravitațional al lui Casimir este real, acesta poate avea un efect de 10 ori mai puternic decât se aștepta de la fotonii virtuali.
Nu rămâne clar dacă supraconductorii pot reflecta valuri gravitaționale în lumea reală. "Aceasta este doar o teorie până în prezent, și până când vor fi efectuate experimente, nu vom putea să o acceptăm ca un fapt", a spus Kwach. "Cu toate acestea, sper să realizez acest experiment".
Deși efectul lui Casimir permite, de fapt, extragerea energiei dintr-un vid, Kwach observă că acest lucru nu înseamnă că energia unui vid poate oferi energie pentru întreaga lume.
"Efectul Casimir este foarte, foarte slab", spune Kwach. "Este nevoie de prea mult efort pentru ao găsi, ca să nu mai vorbim de folosirea acesteia ca sursă de energie".
Cu toate acestea, nimeni nu a refuzat să utilizeze acest efect ca sursă de tracțiune pentru nave spațiale.