У 1887 році американські фізики Альберт Майкельсон та Едвард Морлі за допомогою інтерферометра – пристрою, що розщеплює світловий промінь на пучки різної енергії та знову збирає їх докупи – вперше визначили швидкість світла. Тоді вважалося, що природа світла пов'язана з коливаннями у невидимому «ефірі», що наповнює Всесвіт. А оскільки Земля кружляє у цьому ефірі, швидкість поширення світла мала би залежати від її руху. Експеримент Мейкельсона та Морлі показав, що, незалежно від руху спостерігача, світло шириться завжди однаково. Таким чином, він спростував теорію ефіру й наштовхнув Альберта Ейнштейна на розроблення теорії відносності. Цікаво, що за допомогою інтерферометра вчені намагаються перевірити тепер уже теорію відносності та довести, що Всесвіт влаштований зовсім інакше, ніж вважав великий Ейнштейн. Цього разу, однак, крізь інтерферометри рухатиметься не світло, а потік атомів.
Окрім інваріантності швидкості світла, іншою відмінністю між класичною ньютонівською та сучасною фізикою є квантова теорія, яка постулює, що будь-яка елементарна частинка має властивості хвилі, а будь-яка хвиля має властивості, характерні для частинки. Саме це фундаментальне припущення покладено в основу експерименту, який планують провести Роберт Бінгхем з Лабораторії Резерфорда-Еплтоуна (графство Оксфордшир) та Чарльз Венг з Університету Абердина (Шотландія). Їхній інтерферометр достатньо чутливий, щоб зафіксувати нерівномірності часово-просторового континууму, спричинені квантовою гравітацією. Дослідження квантової гравітації та побудова її теорії дозволить об’єднати гравітаційну взаємодію з іншими трьома фундаментальними взаємодіями – електромагнітною, сильною та слабкою – й створити так звану «теорію всього», що здатна описувати усі фізичні взаємодії між тілами і частинками.
В інтерферометрі Бінгхема-Венга застосовуються атоми рубідію, охолоджені до температури, близької до абсолютного нуля. За дуже низьких температур припиняється вібрація атомів й їхня хвилеподібна природа виявляється з усією очевидністю. Таким чином, потік таких атомів водночас можна розглядати як промінь з надзвичайно малою довжиною хвилі, адже чим важчі частинки, тим коротшою є їхня хвиля (атоми ж рубідію є дуже масивними).
Згідно з теорією квантової гравітації, потік атомів повинен реагувати на часово-просторовий континуум. На відміну від теорії відносності, квантова теорія гравітації розглядає час-простір не як безперервний та однорідний, а як «гранулярний», тобто такий, що складається з найменших неподільних «зерен». Ці «зерна» називаються часом та простором Планка, а їхні значення дорівнюють 10-44 секунди та 10-35 метра відповідно. Оскільки пучки атомів рубідію, розщеплені та знову зібрані докупи інтерферометром, проходитимуть крізь різний набір планківських «зерен», їхні властивості, відтак, мають бути різними. Вплив гранул часу-простору є настільки малим, що його відчувають лише хвилі, довжина яких дорівнює діаметру атома.
Оскільки земна гравітація нівелює результати експерименту, Доктор Бінгхем та Доктор Венг прагнуть встановити свій пристрій на борту супутника Європейського космічного агентства. Однак до ЄКА звернулися ще чотири команди вчених, які виступають з альтернативними, не менш фундаментальними проектами. Тож його керівництво поки не дало Бінгхему та Венгу остаточної згоди на проведення експерименту.
14.05.2013