由空间深处的黑洞或中子星产生的引力波确实到达地球。然而，它们的影响是如此之小，以至于到目前为止只能使用千米长的测量设备来观察它们。因此，物理学家们正在讨论具有有序量子特性的超冷和微小的玻色 - 爱因斯坦凝聚体是否也可以探测到这些波。来自Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR)和德累斯顿工业大学的RalfSchützhold教授现在仔细研究了这些建议的基础，并在物理评论D期刊中清醒地确定，这些证据远远超出现有方法的范围。 。

早在1916年，阿尔伯特·爱因斯坦就向普鲁士科学院提交了一篇文章，其中他证明了移动的质量如巨星相互绕行，在空间和时间上留下了一个凹痕，它以光速传播。这些凹痕被称为引力波，应该像无线电波，光和其他电磁波一样精确地移动。然而，引力波的影响通常很弱，以至于世界着名的物理学家确信它们可能永远无法测量。

这种怀疑主义的原因是这些引力波的力量相当弱。例如，即使是相当大的地球质量，它在绕太阳更大的太阳周围每秒覆盖近三十公里，也能产生功率仅为三百瓦的引力波。这甚至不足以为拥有能源之星标签的商用吸尘器提供动力。因此，很难测量这些引力波对地球轨道的影响。

当黑洞合并时

相反，当涉及相当大的质量时，情况看起来好一点。当两个巨大的黑洞在离地球13亿光年的距离合并时，其中一个拥有大约三十六个太阳的质量，另一个拥有二十九个太阳，空间和时间都在颤抖。在这次合并过程中，质量是我们太阳的三倍，变成了一个巨大的引力波，其残余物在2015年9月14日中欧时间上午11点51分13亿年后到达地球。然而，由于波浪在如此巨大的距离内向各个方向传播并扩散到难以想象的大空间，因此它们的能量大大减弱。

因此，在地球上，只收到极弱的信号，这是在美国使用两个4千米长的垂直真空管记录的。两个特殊的激光束在这些设施的端点之间来回射击。从一个光束到达另一端所需的时间，研究人员可以非常精确地计算两点之间的距离。“当引力波到达地球时，它们在两个设施中将两个测量距离中的一个缩短了一万亿分之一毫米，而另一个垂直延伸延伸了相似的数量，”HZDR研究员RalfSchützhold说道，他的同事的结果。因此，在对数据进行详细分析后，2016年2月11日，研究人员首次直接探测到爱因斯坦预测的引力波。其中三名研究人员于2017年迅速获得诺贝尔物理学奖。

同步中的原子

天体物理学家现在可以利用这些波来观察太空中的大型事件，其中两个黑洞合并或巨大的恒星爆炸。物理学家只是在问自己这是否也不适用于比四公里长的垂直真空管更容易处理的设施。一种可能性就是所谓的玻色 - 爱因斯坦凝聚体，Satyendranath Bose和阿尔伯特爱因斯坦早在1924年就曾预测过这种情况。“这种凝聚物可以被认为是来自单个原子的高度稀释的蒸汽，它们被冷却到极端并因此凝结， “Schützhold解释道。美国的研究人员在1995年才成功地这样做了。

在极低温度(仅略高于负273.15摄氏度的绝对零度)下，大多数金属原子如铷处于相同的量子态，而它们在较高温度下形成混沌的大杂烩。“类似于激光光粒子，这些玻色 - 爱因斯坦凝聚体的原子可以说是同步的，”Schützhold说。然而，引力波可以在这些同步的原子凝聚物中改变物理学家称之为声子的声音粒子或声音量子。“这有点类似于一大片水，其中地震产生的波浪改变了现有的水波，”拉尔夫·施茨霍尔德描述了这一过程。

小证据太少了

然而，当HZDR的理论物理系主任仔细研究这一现象的基本原理时，他确定这样的玻色 - 爱因斯坦凝聚体必须比目前可能的几个数量级更大，以便检测从中发出的引力波。合并黑洞。“今天，玻色 - 爱因斯坦与例如一百万个铷原子凝聚在一起得到了很大的努力，但要探测引力波需要的原子数远远超过一百万倍，”Schützhold说。实际上存在一种替代方案，其中在玻色 - 爱因斯坦凝聚体中形成一种涡旋，其中引力波直接产生更容易观察到的声子。“但即使有这种不均匀的玻色 - 爱因斯坦凝聚物，

然而，HZDR研究人员提供了一个可能的证据提示：如果惰性气体氦气冷却到绝对零度以上不到两度，就形成了一种超流体液体，实际上不是纯粹的玻色 - 爱因斯坦凝聚物，而是仅含有百分之十的这种同步氦原子。因为可以产生更大量的这种超流体氦，所以可以通过这种方式产生比直接生产更多数量级的玻色 - 爱因斯坦凝聚原子。“然而，超流氦是否真的是一种检测引力波的方法，只能通过非常复杂的计算来显示，”Schützhold说。因此，引力波的微型探测器在未来的某个时间仍然存在。