Фізики з колаборації IceCube не виявили впливу квантової гравітації на параметри нейтринних осциляцій. Це посилило межу на подібну взаємодію в 30 разів для енергонезалежних моделей. Стаття опублікована в журналі Nature Physics.
Створення несуперечливої і повної теорії квантової гравітації – одне з найважливіших завдань сучасної фізики. Одне з центральних питань під час роботи над цією теорією – чи проявляє метрика простору-часу квантові флуктуації, як у решти квантових полів. На масштабах, нижчих за планківську енергію, це море квантової піни простору-часу може викликати невеликі зміни еволюції станів частинок, що рухаються, у часі. Експериментальна перевірка цих невеликих порушень на рівні поодиноких частинок може допомогти вченим у пошуку квантової гравітації.
Нейтрино, взаємодіючи з квантовими флуктуаціями простору-часу, можуть частково втратити квантову когерентність. Це має проявлятися відхиленням від очікуваної картини нейтринних осциляцій на великих відстанях і високих енергіях.
Саме такі порушення шукали фізики в експерименті IceCube. Раніше колаборація IceCube вже шукала вплив квантової гравітації на характеристики галактичних нейтрино високих енергій. Цього разу вчені проаналізували дані з реєстрації атмосферних нейтрино в діапазоні 0,5-10 тераелектронвольт. Однак фізикам не вдалося виявити жодних відхилень від очікуваної поведінки нейтрино.
Це дало змогу вченим посилити для енергонезалежних моделей межу на параметри подібних взаємодій у 30 разів порівняно з результатами попередніх експериментів. Для ефектів декогеренції, що залежать як квадрат енергії частинок, нові обмеження на шість порядків перевищили попередні вимірювання.
Фізики вкотре використовували нейтрино, щоб звузити область параметрів, придатних для опису фізичних процесів. Наприклад, раніше вчені встановили нову межу на розсіювання реакторних антинейтрино, впритул наблизившись до теоретичного передбачення.