Lungimea de undă foarte mică a luminii cu raze gamma oferă potențialul de a obține date de înaltă rezoluție despre detalii foarte fine - poate chiar detalii despre substructura cuantică a unui vid - sau cu alte cuvinte, granularitatea spațiului gol.
Fizica cuantică sugerează că un vid este altceva decât gol, cu particule virtuale apar în mod regulat în și în afara existenței în instantele Planck de timp. Natura propusă a particulelor gravitației necesită, de asemenea, particule gravitonice pentru a media interacțiunile gravitaționale. Deci, pentru a susține o teorie a gravitației cuantice, ar trebui să ne așteptăm să găsim dovezi ale unui grad de granularitate în substructura spațiului-timp.
Există mult interes actual pentru a găsi dovezi ale încălcărilor invarianței Lorentz - în cazul în care invariența Lorentz este un principiu fundamental al teoriei relativității - și (printre altele) necesită ca viteza luminii într-un vid să fie întotdeauna constantă.
Lumina este încetinită atunci când trece prin materiale care au un indice de refracție - cum ar fi sticla sau apa. Cu toate acestea, nu ne așteptăm ca aceste proprietăți să fie expuse de un vid - cu excepția, conform teoriei cuantice, la unități de scară Planck extrem de minuscule.
Deci, teoretic, ne-am putea aștepta ca o sursă de lumină care să difuzeze pe toate lungimile de undă - adică toate nivelurile de energie - să aibă energia foarte mare, porțiunea de undă foarte scurtă a spectrului său afectată de substructura de vid - în timp ce restul spectrului său nu este ' este atât de afectat.
Există cel puțin probleme filozofice cu atribuirea unei compoziții structurale vidului de spațiu, deoarece devine apoi un cadru de referință de fond - similar cu ipoteticul eter luminificant, de care Einstein a respins nevoia prin stabilirea relativității generale.
Cu toate acestea, teoreticienii speră să unifice schisma actuală între relativitatea generală la scară largă și fizica cuantică la scară mică, instituind o teorie bazată pe dovezi a gravitației cuantice. Se poate constata că există încălcări ale invarianței la scară mică de la Lorentz, dar că astfel de încălcări vor deveni irelevante la scară largă - poate ca urmare a decenței cuantice.
Decența cuantică ar putea permite universul pe scară largă să rămână consecventă cu relativitatea generală, dar ar putea fi explicabilă totuși printr-o teorie a gravitației cuantice unificatoare.
La 19 decembrie 2004, observatorul INTEGRAL de raze gamma bazat pe spațiu a detectat Gamma Ray Burst GRB 041219A, unul dintre cele mai strălucitoare astfel de explozii înregistrate. Ieșirea radiativă a exploziei cu raze gamma a arătat indicații de polarizare - și putem fi siguri că orice efecte la nivel cuantic au fost accentuate prin faptul că izbucnirea a avut loc într-o galaxie diferită, iar lumina de la ea a parcurs peste 300 de milioane de ani lumină. de vid pentru a ajunge la noi.
Oricare ar fi extinderea polarizării care poate fi atribuită substructurii vidului, va fi vizibilă numai în porțiunea de raze gamma a spectrului luminos - și s-a constatat că diferența dintre polarizarea lungimilor de undă ale razei gamma și restul spectrului a fost ... bine, nedetectabil.
Autorii unei lucrări recente despre datele INTEGRAL susțin că a obținut o rezoluție până la scala Planck, fiind 10-35 metri. Într-adevăr, observațiile INTEGRAL constrâng posibilitatea unei granularități cuantice până la un nivel de 10-48 metri sau mai mici.
Poate că Elvis nu ar fi părăsit clădirea, dar autorii susțin că această constatare ar trebui să aibă un impact major asupra opțiunilor teoretice actuale pentru o teorie a gravitației cuantice - trimitând câțiva teoreticieni înapoi la tabloul de desen.
Citire ulterioară: Laurent și colab. Constrângeri privind încălcarea invariției Lorentz folosind observații INTEGRAL / IBIS ale GRB041219A.
