Sóng hấp dẫn lượng tử: Một cửa sổ mới nhìn vào nguồn gốc của vũ trụ

Các nhà vật lý lý thuyết đã đề xuất rằng sóng hấp dẫn, những gợn sóng trong không gian-thời gian, có thể thể hiện các thuộc tính lượng tử như vướng víu lượng tử. Được quan sát bởi LIGO, những sóng này, gây ra bởi các sự kiện vũ trụ lớn, đã được hiểu một cách cổ điển, phù hợp với lý thuyết tương đối rộng của Einstein. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy rằng ở quy mô cực kỳ nhỏ, những sóng này, đặc biệt là những sóng có nguồn gốc từ vũ trụ sơ khai, có thể mang các dấu hiệu lượng tử. Những sóng hấp dẫn lượng tử này, bao gồm các graviton, có thể vướng víu các chế độ dao động của gương dò theo những cách mà sóng cổ điển không thể. Sự vướng víu này, tương tự như tiếng chuông gió ở xa lắc lư đồng bộ, có thể cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ bằng cách kết nối thuyết tương đối rộng với cơ học lượng tử. Việc xác nhận bản chất lượng tử này có thể cho phép các cảm biến tiên tiến phát hiện các tín hiệu vũ trụ mờ nhạt, cung cấp thông tin chi tiết về nguồn gốc của vũ trụ, hành vi của lỗ đen và bản chất cơ bản của thực tế. Các đài quan sát trong tương lai, chẳng hạn như LIGO-India, dự kiến sẽ hoạt động vào năm 2030, có thể cung cấp môi trường thử nghiệm để kiểm tra những phát hiện này và khám phá thêm lĩnh vực lượng tử của sóng hấp dẫn.