Zientzialariek aspalditik dakite grabitatearen ulermena zerbait falta dela. Adibidez, ez du azaltzen energia ilun misteriotsuak unibertsoaren hedapena nola azkartzen den azaltzen du eta ez da batere koherentea mekanika kuantikoekin, objektuek atomoen eta partikulen oinarrizko mailan nola jokatzen duten deskribatzen duena. Bi teoriak bateratzen saiatzeko modu bat objektuek grabitatearekin nola elkarreragiten duten behatzea da. Berriki, historiako lehen aldiz fisikarien nazioarteko taldeak arrakastaz neurtu zuen urrezko ontzi txiki baten grabitate-eremua 2 mm inguruko diametroa laborategiko baldintzetan. Ikerketa berri bat diseinatuta dago zientzialariek nola grabitatea nola funtzionatzen duen, mekanika kuantikoarekin bat datorrena eskala txikienean. Interesgarria da, magnitude horren grabitatearen indarrak, normalean, urruneko galaxia gehienen eskualdeetan soilik sortzen dira. Beraz, azterketa berri baten emaitzak gutxienez miresten dira.
Esperimentatu Henry Cavendish
Mendearen amaieran, Henry Cavendish britainiar fisikoa eta kimikariak gure planetaren batez besteko dentsitatea neurtu nahi zuten. Esperimentuan, zientzialariak tweak eskalak eta rockeroak erabili zituen, metalezko hari luze batean segurtatu zuen. Bertan, fisikariak 730 gramo inguru zituen bi pilotak. Bola horietako bakoitzari - altuera batean - Cavendish-ek baloia astuna zuzendu zuen, 150 kg inguru, berun ere eginda. Cavendish-ek esperimentuan zehar gehienezko ahalegina jarri zuen eta instalazioa zurezko kaxa batean jarri zuen, aire-fluxuak eta tenperatura jaitsi ez zezan inolako eraginik izan dezan.
Emaitzak seguruenik irakurle maitea dakite, lurraren dentsitatea neurtzeko eta historiako lehen esperimentua izan zen laborategiko baldintzetan gorputzen arteko grabazio-elkarreragina aztertzeko. Kontutan hartzen dugu Cavendish-ek lortutako datuek zientzialariek grabitate-konstantea kalkulatzea ahalbidetu dutela.
Gravitational konstantea edo Newton konstantea funtsezko etengabeko konstantea da, eten-elkarrekintza etengabea.
Garrantzitsua da ulertzea bere esperimentuko zientzialariak ez zuela aprobetxatu grabitate-konstantea zehazteko zeregina, urte haietan oraindik ez baitzen ideia bakarra garatu komunitate zientifikoan.
Nola neurtu grabitate-eremua?
Vienako Unibertsitateko eta Austriako Zientzien Akademiako fisikaren azterketa berri batean, lehenengo aldiz Cavendish esperimentuaren miniaturako bertsioa garatu zuen. Historian lehenengo aldiz, urrezko katiluaren grabitate-eremua 2 mm-ko diametroa behar bezala neurtzea lortu zuten, oso sentikorra den torsio pendulua erabiliz. Eskala honetan, taldeak kontuan hartu behar izan zituen perturbazio iturri batzuk.
Torsion Pendulum edo Biraketa Pendulua sistema mekanikoa da, gorputza hari mehe batean esekita eta askatasun maila bakarra du: hari finkoak definitutako ardatzaren inguruan biraketa.
Fisikaren grabitate-masa gisa, urrezko pilotak erabili ziren, 90 mg inguru pisatzen zuten. Urrezko bi esparru beirazko hagaxka horizontal bati lotuta zeuden 40 milimetroko distantziara. Esferaetako bat proba-masa zen, beste kontrapisu bat; Hirugarren esparrua iturri-masa da, proba-masaren ondoan mugitu zen grabitate-elkarrekintza sortzeko. Esferen arteko elkarreragin elektromagnetikoa ekiditeko, Faraday pantaila erabili zen eta esperimentua hutsezko ganbera batean egin zen interferentzia akustiko eta sismikoa ekiditeko.
Ondoren, laserraren laguntzaz, zientzialariek hagaxkaren erdian ispilutik errebotatu zuten hagaxkaren erdian errebotatu zuten. Harria biratu zenean, detektagailuen laserraren mugimenduak agerian utzi zuen grabitate-indarrak zenbateraino jokatzen duen eta iturriaren masaren mugimenduak behar bezala jokatzen du, taldeari bi masak sortutako grabitate-eremua zehaztasunez bistaratzeko baimena eman zuen taldeari. Esperimentuak erakutsi zuen Newtonen munduko azokaren mundua baliozkoa dela 90 miligramo baino ez dituztela.
Irakurri ere: mekaniko kuantiko batek espazio-denboraren existentzia azaldu dezake?
Emaitzek ere erakutsi zuten etorkizunean grabitate-eremuaren neurketa txikiagoak izan daitezkeela. Interesgarria da aurkikuntza berriak zientzialariek mundu kuantikoaren azterketan aurrera egiteko lagun dezake eta gai ilunaren, energia iluna, katearen teoria eta eskalako zelaien ideia berri bat lortzeko.
Hans Heipas-ek zientzialari berriari egindako elkarrizketetan egindako lankidetzak izanik, esperimentuan egindako estanpazio-efektu handiena izan zen Vienako ikerketa laborategiaren inguruan oinezkoek eta tranbiaren trafikoek sortutako oszilazio sismikoengatik. Hori dela eta, fisikaren neurketen neurri onenak gauez lortu ziren eta Gabonetako oporretan, kaleetan jendea txikiagoak zirenean.
Interesa izango duzu: zientzialariek grabitate kuantiko teoria berri bat sortu zuten
Lana zehar lortutako emaitzak laburbiltzen saiatzen bazara, grabitate-indarra (Einsteinen arabera) masa batzuek beste masa mugitzen ari diren espazioa bihurritzen dutenaren ondorioa da. Esperimentu berri batean, fisikariek espazio-denborak marinelak nola bihurritu ziren neurtu. Eta zer deritzozu, zer izango da irekiera berria? Zientzialariek alokairuko bi teoria ez dituzte bateratuko? Erantzuna hemen zain egongo da, baita artikulu honetako iruzkinetan ere.