Очень малая длина волны гамма-излучения дает возможность получать данные высокого разрешения об очень мелких деталях - возможно, даже деталях о квантовой субструктуре вакуума - или, другими словами, о гранулярности пустого пространства.
Квантовая физика предполагает, что вакуум совсем не пустой, так как виртуальные частицы регулярно появляются и исчезают в течение планковских моментов времени. Предложенная гравитационная природа частиц также требует, чтобы частицы гравитона обеспечивали гравитационные взаимодействия. Таким образом, чтобы поддержать теорию квантовой гравитации, мы должны ожидать доказательства степени зернистости в субструктуре пространства-времени.
В настоящее время существует большой интерес к поиску доказательств нарушений лоренц-инвариантности - где лоренц-инвариантность является фундаментальным принципом теории относительности - и (среди прочего) требуется, чтобы скорость света в вакууме всегда была постоянной.
Свет замедляется, когда он проходит через материалы, которые имеют показатель преломления, такие как стекло или вода. Однако мы не ожидаем, что такие свойства будут проявляться в вакууме, за исключением, согласно квантовой теории, очень маленьких планковских единиц масштаба.
Таким образом, теоретически, мы можем ожидать, что источник света, который вещает на всех длинах волн, то есть на всех уровнях энергии, будет иметь очень высокую энергетическую, очень коротковолновую часть своего спектра, подверженную влиянию вакуумной субструктуры, в то время как остальная часть его спектра не Это так повлияло.
По крайней мере, существуют философские проблемы с назначением структурной композиции вакууму пространства, поскольку тогда она становится фоновой системой отсчета - подобно гипотетическому светоносному эфиру, в котором Эйнштейн отказался от необходимости, установив общую относительность.
Тем не менее, теоретики надеются объединить нынешний раскол между крупномасштабной общей теорией относительности и маломасштабной квантовой физикой путем создания доказательной теории квантовой гравитации. Может случиться так, что мелкомасштабные нарушения инвариантности Лоренца будут обнаружены, но такие нарушения станут неактуальными в больших масштабах - возможно, в результате квантовой декогеренции.
Квантовая декогеренция может позволить крупномасштабной вселенной оставаться в соответствии с общей теорией относительности, но все же объяснимо объединяющей квантовой теорией гравитации.
19 декабря 2004 года космическая гамма-обсерватория INTEGRAL обнаружила гамма-всплеск GRB 041219A, один из самых ярких подобных вспышек за всю историю наблюдений. Радиационный выход гамма-всплеска показал признаки поляризации - и мы можем быть уверены, что любые эффекты квантового уровня были подчеркнуты тем фактом, что взрыв произошел в другой галактике, и свет от нее прошел через более чем 300 миллионов световых лет вакуума, чтобы добраться до нас.
Независимо от степени поляризации, которая может быть приписана субструктуре вакуума, она будет видна только в части гамма-излучения спектра света - и было обнаружено, что разница между поляризацией длин волн гамма-излучения и остальной части спектра ... ну, необнаружимо.
Авторы недавней статьи о данных INTEGRAL утверждают, что достигли разрешения вплоть до масштабов Планка, будучи 10-35 метров. Действительно, наблюдения INTEGRAL ограничивают возможность любой квантовой гранулярности до уровня 10-48 метров или меньше.
Элвис, возможно, не покинул здание, но авторы утверждают, что это открытие должно оказать существенное влияние на текущие теоретические возможности для квантовой теории гравитации - отправив довольно много теоретиков обратно на чертежную доску.
Дальнейшее чтение: Лоран и соавт. Ограничения на нарушение лоренц-инвариантности с использованием INTEGRAL / IBIS наблюдений GRB041219A.
