Newsy

Kwantowa teoria grawitacji może zmienić rozumienie czasu i przestrzeni. Pozwoli opracować m.in. nowe metody geolokalizacji

2020-10-12  |  06:00
Mówi:prof. dr hab. Krzysztof Meissner
Firma:Instytut Fizyki Teoretycznej, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski
  • MP4
  • Naukowcy prowadzą intensywne badania nad wypracowaniem teorii wszystkiego, która połączy model standardowy oraz teorię kwantową. Dzięki temu możliwe będzie stworzenie innowacyjnych technologii kosmicznych, które wykraczają swoją funkcjonalnością poza rozwiązania oparte na teorii grawitacji Einsteina. Jednym z pierwszych sektorów gospodarki, który mógłby skorzystać na tym odkryciu, jest branża geolokalizacji.

    – Cząstki elementarne są opisywane przez tzw. model standardowy. Teoria grawitacji Einsteina jest teorią klasyczną i opisuje wszystkie zjawiska grawitacyjne, jakie znamy, włączając w to GPS. Marzeniem teoretyków jest połączyć obie teorie, żeby wypływały z jednej dużej teorii. Były próby w postaci teorii strun, lecz nie przyniosła ona rezultatu. To jest ten Święty Graal fizyków teoretyków: stworzyć kwantową teorię grawitacji, która będzie w jednym formalizmie z modelem standardowym – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje prof. dr hab. Krzysztof Meissner z Instytutu Fizyki Teoretycznej Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

    Eksperci z Imperial College London postanowili wyeliminować największe wady technologii lokalizacji satelitarnej, takie jak np. brak możliwości śledzenia położenia obiektów znajdujących się wewnątrz budynków, pod wodą bądź pod ziemią. Zaprojektowali akcelerometr kwantowy, który wykorzystuje laser do zamrażania atomów do wartości zbliżonej do zera absolutnego. W tej temperaturze atomy zaczynają funkcjonować według reguł teorii kwantowej, a co za tym idzie, można wykorzystać je do precyzyjnego pomiaru pola magnetycznego czy przyspieszenia, aby następnie przełożyć te dane na informacje geolokalizacyjne.

    Choć takie zastosowanie technologii kwantowej nie przybliża naukowców do opracowania teorii wszystkiego, wdrożenie do użytku urządzeń tego typu pozwoliłoby pokonać niedoskonałości rozwiązań bazujących na modelu standardowym.

    – Teoria grawitacji Einsteina zakłada, że znamy z dowolną dokładnością położenie satelity i jej prędkość. W teorii kwantowej jest to niemożliwe. Wiemy, że istnieje zasada nieoznaczoności, która mówi, że jeżeli znamy dokładnie położenie danego ciała, to już prędkość znamy tylko z pewnym przybliżeniem. Próby wprowadzenia tej nieoznaczoności do teorii grawitacji Einsteina na razie skończyły się niepowodzeniem – wskazuje prof. Krzysztof Meissner.

    Stworzenie kwantowej teorii grawitacji może spowodować podważenie teorii Einsteina, w tym także dotychczasowe rozumienie czasu i przestrzeni.

    – Na razie nie widzimy zastosowań dla kwantowej teorii grawitacji, ale to samo mówiono o teorii Einsteina, a okazało się, że GPS, z którego wszyscy korzystamy, przez fakt, że satelity są dalej od Ziemi niż my i inaczej biegnie czas, żeby zsynchronizować GPS z nami, musimy znać ogólną teorię względności Einsteina. Jestem przekonany, że kiedyś kwantowe teorie także się przydadzą – przekonuje badacz z Uniwersytetu Warszawskiego.

    Według analityków z firmy MarketsandMarkets wartość globalnego rynku obliczeń kwantowych w 2019 roku wyniosła 93 mld dol. Przewiduje się, że do 2024 roku wzrośnie do 283 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie blisko 25 proc.

    Czytaj także

    Kalendarium

    Więcej ważnych informacji

    Jedynka Newserii

    Konsument

    Eksperci apelują do Ministerstwa Zdrowia o zmianę w polityce nikotynowej. Powinna lepiej chronić dzieci i młodzież

    Wprowadzanie kolejnych zakazów w ustawie tytoniowej nie przyniesie spodziewanego rezultatu – oceniają lekarze i terapeuci pracujący z osobami uzależnionymi. Według nich należy osobno rozpisać działania rozwiązujące problem na poziomie osób dorosłych, które już palą, i te, które będą nakierowane na ochronę dzieci i młodzieży przed dostępem do wyrobów nikotynowych. Stowarzyszenie Jump93 wraz z przedstawicielami środowisk psychiatrycznych i zdrowia publicznego zaapelowało o systemowe podejście do polityki nikotynowej, z uwzględnieniem potencjału strategii redukcji szkód.

    Problemy społeczne

    Duża zmiana w organizacji pracy w firmach. Elastyczność wśród najważniejszych oczekiwań pracowników

    Dotychczasowe modele organizacji pracy w firmach nie zawsze odpowiadają na wyzwania przyszłości. Ostatnie lata zmieniły zasady gry na rynku pracy i teraz elastyczność liczy się na nim bardziej niż kiedykolwiek wcześniej. Elastyczny model pracy staje się jednym z bardziej oczekiwanych benefitów, a dla firm jest to sposób na przyciągnięcie talentów. Kolejnym jest wykorzystanie innowacyjnych narzędzi technologicznych. To jednak wymaga zarówno od pracowników, jak i od pracodawców zaangażowania w ciągłe podnoszenie kompetencji.

    Motoryzacja

    Pożary pojazdów elektrycznych są rzadsze niż spalinowych. W powszechnym przekonaniu jest odwrotnie, bo brakuje edukacji

    Trzydzieści pożarów aut elektrycznych i niemal 9,5 tys. pożarów aut spalinowych – to statystyki za ubiegły rok. Jak podkreślają eksperci, statystycznie pojazdy elektryczne płoną rzadziej niż spalinowe. W przeliczeniu na tysiąc zarejestrowanych pojazdów wskaźnik pożarów w przypadku elektryków wynosi 0,372, a w przypadku aut spalinowych 0,424. Specjaliści są zgodni co do tego, że w powszechnym obiegu brakuje rzetelnej wiedzy na temat samochodów elektrycznych i ich bezpieczeństwa pożarowego.

    Szkolenia

    Akademia Newserii

    Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.