โดย Ben Turner เผยแพร่เมื่อ 12 มีนาคม 2021สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ ล่าสุดแรงโน้มถ่วงระดับควอนตัมเป็นปริศนามานานแล้วสําหรับฟิสิกส์ แต่สิ่งต่าง ๆ อาจเริ่มเปลี่ยนไปทรงกลมทองเล็ก ๆ สองทรงกลมตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของกันและกัน (เครดิตภาพ: โทเบียสเวสต์ฟาล / มหาวิทยาลัยเวียนนา)
นักฟิสิกส์ได้วัดสนามแรงโน้มถ่วงที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยมีการบันทึกมาในการทดลองที่สามารถช่วยในการ
ค้นหาทฤษฎีฟิสิกส์แบบครบวงจรจากสี่แรงพื้นฐานที่รู้จักกันในฟิสิกส์ – ปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอและแข็งแกร่งแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วง – มีเพียงแรงโน้มถ่วงเท่านั้นที่ยังคงไม่ถูกแทรกซึมเข้าไป
ในหนังสือเล่นฟิสิกส์ที่เรียกว่าแบบจําลองมาตรฐานซึ่งอธิบายว่าสวนสัตว์ของอนุภาคย่อยมีพฤติกรรม
อย่างไร แรงโน้มถ่วงถูกอธิบายแทนโดยทฤษฎีทั่วไปของไอน์สไตน์ของสัมพัทธภาพ ของความสัมพันธ์ แต่เป็นนี้แบ่งลงในระดับควอนตัมภาพที่ดีที่สุดของเราของจักรวาลจะถูกแบ่งออกเป็นสอง เป็นผลให้ฟิสิกส์ยังคงไม่สามารถอธิบายได้ว่าแรงโน้มถ่วงทํางานอย่างไรในระดับอะตอมทําให้นักฟิสิกส์เกาหัวของพวกเขาเมื่อมันมาถึงการทําความเข้าใจเอกพจน์ที่อยู่ในศูนย์กลางของหลุมดําหรือทําไมแรงโน้มถ่วงจึงอ่อนแอกว่าแรงอื่น ๆ ทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง: แรงโน้มถ่วงควอนตัมสามารถย้อนกลับสาเหตุและผลกระทบ
แต่การทดลองใหม่ที่วัดแรงดึงดูดความโน้มถ่วงขนาดเล็กระหว่างทรงกลมสีทองเล็ก ๆ สองทรงกลมแต่ละอันครอบคลุมเพียง 2 มิลลิเมตรข้ามอาจเป็นคนแรกของหลาย ๆ คนที่ให้เบาะแสว่าแรงโน้มถ่วงทํางานอย่างไรในระดับเหล่านี้”นี่เป็นการทดลองพิสูจน์แนวคิดเพื่อสร้างเซ็นเซอร์ที่สามารถวัดความเร่งที่เล็กมากและเพื่อสร้างวิธีการที่จะช่วยให้เราสามารถตรวจจับแรงโน้มถ่วงที่เล็กลงได้” “ในระยะยาวเราอยากจะตอบว่าสนามแรงโน้มถ่วงของวัตถุควอนตัมในการซ้อนทับมีลักษณะอย่างไร แต่มีหลายสิ่งที่ต้องทําระหว่างทางไปที่นั่น” Pfaff กล่าวโดยอ้างถึงแรงโน้มถ่วงที่มีประสบการณ์โดยอนุภาคย่อยที่อยู่ในสองสถานะควอนตัมพร้อมกันนักวิจัยใช้เครื่องชั่งแรงบิดรุ่นเล็ก ๆ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่คิดค้นขึ้นครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Henry Cavendish ในปี 1798 เพื่อวัดความหนาแน่นของโลกและจากความแรงของค่าคงที่แรงโน้มถ่วงที่เรียกว่า G
ความสมดุลแรงบิดเป็นแถบแนวนอนที่แขวนอยู่ตรงกลางโดยลวดที่มีสองมวลในกรณีนี้ทรงกลมสีทองติดอยู่กับปลายแต่ละด้าน ซึ่งหมายความว่าหากมีการใช้แรงเล็ก ๆ ตามแกนแนวนอนของแถบลวดจะบิดและนักวิทยาศาสตร์สามารถวัดแรงที่ใช้ตามจํานวนแท่งที่หมุนได้ โดยการนําทรงกลมทองที่สามเข้ามาใกล้กับหนึ่งในผู้ที่แนบมากับปลายบาร์นักวิจัยสามารถวัดแรงโน้มถ่วงระหว่างมันและทรงกลมที่แนบมา
แรงที่นักวิจัยตามหามันเล็กมาก ที่ประมาณ 9 × 10^ลบ 14 นิวตัน มันจะเป็นแรงที่หนึ่งในสามของเซลล์เม็ดเลือดมนุษย์จะประสบในสนามแรงโน้มถ่วงของโลก ดังนั้นการทดลองจึงจําเป็นต้องมีความไวอย่างไม่น่าเชื่อและนักวิจัยต้องลดการสัมผัสกับเสียงรบกวนจากภายนอกตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีค่าใช้จ่ายหลงทางที่สร้างขึ้นบนอุปกรณ์และหาวิธีสังเกตสัญญาณที่ต้องการ
”สภาพแวดล้อมในเมืองยังห่างไกลจากอุดมคติ” Pfaff “มันน่าทึ่งมากที่เห็นว่าเราไม่เพียง แต่ไวต่อแผ่น
ดินไหวขนาดเล็ก แต่ยังรวมถึงรถรางท้องถิ่นและรถบัสคันเดียว เรายังสามารถเห็นการวิ่งมาราธอนของเมืองเวียนนาในข้อมูลของเรา”พวกเขากําจัดประจุหลงทางใด ๆ โดยน้ําท่วมพื้นที่โดยรอบอุปกรณ์ด้วยไนโตรเจนไอออไนซ์ก่อนที่จะวางไว้ในสุญญากาศ พวกเขายังทําให้สัญญาณแรงโน้มถ่วงเล็ก ๆ ที่พวกเขาค้นหาโดดเด่นมากขึ้นโดยการย้ายสองทรงกลมใกล้ชิดและไกลออกไปที่เคยดังนั้นช้า
ในทํานองเดียวกับที่แสงกระพริบจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนกว่าแสงคงที่แรงโน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้นและหดตัวระหว่างทรงกลมนั้นง่ายต่อการเลือกมากกว่าถ้าพวกเขาอยู่กับที่ สิ่งนี้ทําให้นักวิจัยสามารถหาความแข็งแรงของแรงโน้มถ่วงระหว่างทรงกลมทั้งสองและยังพบการวัดค่าคงที่ความโน้มถ่วงของตัวเอง
จนถึงตอนนี้ในระดับที่พวกเขากําลังวัดแรงโน้มถ่วงเป็นไปตามกฎที่คาดการณ์ได้เช่นเดียวกับที่มันทําในระดับที่ใหญ่กว่า ตอนนี้นักฟิสิกส์หวังว่าจะทําให้การทดลองของพวกเขาไวยิ่งขึ้นเพื่อให้พวกเขาสามารถรับสัญญาณที่เล็กลงจากมวลอย่างน้อย 1,000 ครั้งเบาและในระยะทางที่สั้นลง สิ่งนี้สามารถให้เบาะแสที่สําคัญกับทฤษฎีที่อธิบายแรงโน้มถ่วงทั้งในระดับเล็กและขนาดใหญ่พร้อมกับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความลึกลับอื่น ๆ เช่นการดํารงอยู่ของสสารมืดซึ่งเป็นรูปแบบลึกลับของสสารที่ปล่อยแสงแต่ไม่มีแรงดึงแรงโน้มถ่วงในระดับที่เล็กลงนักวิจัยสามารถเริ่มตรวจจับวิธีใหม่ ๆ ที่สมบูรณ์ซึ่งสสารมีปฏิสัมพันธ์ผ่านแรงโน้มถ่วง – วิธีที่เป็นไปตามกฎที่แปลกประหลาดมากขึ้นของโลกควอนตัม ถ้าพวกเขาทํา ฟิสิกส์ในที่สุดอาจเริ่มที่จะเชื่อมช่องว่าง ระหว่างภาพใหญ่และขนาดเล็กของเราของจักรวาล
”การขยายความรู้ของเราเกี่ยวกับพลังที่เข้าใจยากนี้อาจช่วยให้เรารวบรวมคําใบ้เพื่อหาความเข้าใจพื้นฐานมากขึ้นเกี่ยวกับความเป็นจริงทางกายภาพของเรา” Pfaff กล่าว
ตีพิมพ์ครั้งแรกในวิทยาศาสตร์สดเว็บสล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ล่าสุด
