Фізики запропонували новий метод виявлення гравітаційних хвиль через світло в атомах

Нове теоретичне дослідження фізиків показало, що гравітаційні хвилі можуть залишати сліди у світлі, яке випромінюють атоми. Йдеться не про зміну інтенсивності, а про тонкі зсуви частоти залежно від напрямку випромінювання. Автори роботи вважають, що це відкриває новий шлях до пошуку гравітаційних хвиль.

Сьогодні їх зазвичай реєструють великими інтерферометрами, які фіксують мікроскопічні зміни відстані. Нова робота пропонує інший підхід: аналізувати, як хвиля впливає на процес випромінювання фотонів атомом. Дослідження виконали науковці зі Stock­holm Uni­ver­si­ty, Nordi­ta та Uni­ver­si­ty of Tübin­gen, статтю прийнято до публікації в Phys­i­cal Review Let­ters.

У роботі зазначається, що гравітаційна хвиля не змінює швидкість розпаду збудженого атома, але впливає на розподіл світла за напрямками та створює додаткові спектральні особливості. Це означає, що інформація про хвилю зберігається не лише у внутрішньому стані атома, а й у всій системі «атом — поле».

Вчені також оцінили практичні перспективи. За їхніми висновками, сучасні експерименти з холодними атомами можуть бути придатними для перевірки цього ефекту. Такий метод потенційно дозволяє виявляти низькочастотні гравітаційні хвилі, які складно реєструвати традиційними інтерферометрами.

Автори наголошують, що наразі йдеться лише про теоретичну роботу. Вони показали, що ефект має існувати, і його можна шукати експериментально. Якщо це підтвердиться, новий підхід може стати інструментом на стику квантової фізики та загальної теорії відносності, відкриваючи додаткові можливості для дослідження фундаментальних процесів у Всесвіті.