Thomhais an fhisic an réimse imtharraingthe is lú sa stair. Cén fáth a bhfuil sé tábhachtach?

Anonim

Tá eolas fada ag eolaithe go bhfuil rud éigin ar iarraidh inár dtuiscint ar dhomhantarraingt. Ní mhíníonn sé, mar shampla, an chaoi a luasghéaraíonn fuinneamh dorcha mistéireach leathnú na cruinne, agus níl sé ag teacht le meicnic chandamach, a chuireann síos ar an dóigh a n-iompraíonn rudaí ag leibhéal na n-adamh agus na cáithníní bunúsacha. Bealach amháin chun iarracht a dhéanamh réiteach a dhéanamh ar an dá theoiric ná breathnú ar an dóigh a n-idirghníomhaíonn rudaí beaga le domhantarraingt. Le déanaí, thomhais an fhoireann idirnáisiúnta fisiceoirí den chéad uair sa stair an réimse imtharraingteach de bhabhla órga beag bídeach le trastomhas de thart ar 2 mm i gcoinníollacha saotharlainne. Tá staidéar nua deartha chun cabhrú le heolaithe tuiscint a fháil ar an gcaoi a bhfuil domhantarraingt ag teacht le meicnic chandamach sa scála is lú. Is díol spéise é go n-eascraíonn fórsaí imtharraingthe an mhéid seo, mar riail, ach amháin i réigiúin na réaltraí is iargúlta. Mar sin, tá meas ar thorthaí staidéir nua ar a laghad.

Thomhais an fhisic an réimse imtharraingthe is lú sa stair. Cén fáth a bhfuil sé tábhachtach? 20624_1
Ball Golden a úsáidtear le linn staidéir nua i gcomparáid leis an mbonn.

Turgnamh Henry Cavendish

Ag deireadh an 18ú haois, theastaigh ó fhisiceoir agus ar cheimiceoir na Breataine Henry Cavendish chun meán-dlús ár bplainéad a thomhas. Sa turgnamh, d'úsáid an t-eolaí na scálaí tweak agus an rocker, a fuair sé ar snáithe miotail fhada. Ina theannta sin, chuir an fisiceoir dhá liathróid luaidhe thart ar 730 gram an ceann. Le gach ceann de na liathróidí seo - ag airde amháin - bhí Cavendish i gceannas ar liathróid throm, thart ar 150 kg, déanta as luaidhe freisin. Cuir Cavendish an iarracht is mó le linn an turgnaimh agus chuir an suiteáil i mbosca adhmaid ionas nach raibh aon tionchar ag sreabhadh aeir agus titeann teochta air.

Is dócha go bhfuil a fhios ag an toradh go bhfuil an léitheoir daor, cheadaigh sé cruinneas sásúil chun dlús an domhain a thomhas agus gurbh í an chéad turgnamh sa stair staidéar a dhéanamh ar an idirghníomhaíocht imtharraingteach idir comhlachtaí i gcoinníollacha saotharlainne. Tugaimid faoi deara freisin gur cheadaigh na sonraí a fhaightear trí Cavendish ina dhiaidh sin d'eolaithe an tairiseach imtharraingteach a ríomh.

Is é an tairiseach imtharraingteach nó an tairiseach Newton tairiseach fisiceach bunúsach, tairiseach idirghníomhaíocht imtharraingteach.

Thomhais an fhisic an réimse imtharraingthe is lú sa stair. Cén fáth a bhfuil sé tábhachtach? 20624_2
Is é an meán-dlús na talún ná 5.51. Roinneann na luachanna seo an dá chéad bliain agus dearbhaíonn siad an tallann thurgnamhach ollmhór a bhaineann le Henry Cavendish na Breataine.

Tá sé tábhachtach a thuiscint nár chuir an t-eolaí ina thurgnamh an tasc chun an tairiseach imtharraingteach a chinneadh, ós rud é nach raibh smaoineamh amháin ann go fóill sa phobal eolaíochta.

Conas an réimse imtharraingteach a thomhas?

I staidéar nua ar an bhfisic ó Ollscoil Vín agus Acadamh Eolaíochtaí na hOstaire, d'fhorbair an chéad uair leagan miniature de Thurgnamh Cavendish. Don chéad uair i stair, d'éirigh leo a thomhas go rathúil ar an réimse imtharraingteach an babhla órga le trastomhas de ach 2 mm ag baint úsáide as luascadán an-íogair Torsion. Ar an scála seo, bhí ar an bhfoireann roinnt foinsí perturbation a chur san áireamh.

Is córas meicniúil é an luascadán torsion nó an luascadán rothlach ina gcuirtear an corp ar fionraí ar snáithe tanaí agus níl ann ach aon mhéid amháin saoirse: uainíocht thart ar an ais atá sainithe ag an snáithe seasta.

Mar mhais imtharraingteach fisice, baineadh úsáid as liathróidí óir, gach ceann a mheá thart ar 90 mg. Bhí dhá réimsí óir ceangailte le slat ghloine chothrománach ar fad de 40 milliméadar. Ba é ceann de na réimsí mais tástála, frithmheáchan eile; Is é an tríú sféar an mhais fhoinse, ar athraíodh a ionad in aice leis an mais tástála chun idirghníomhaíocht imtharraingteach a chruthú. Chun cosc ​​a chur ar idirghníomhaíocht leictreamaighnéadach na réimsí, baineadh úsáid as an scáileán faraday, agus rinneadh an turgnamh i seomra folúis chun cur isteach fuaimiúil agus seismeach a chosc.

Thomhais an fhisic an réimse imtharraingthe is lú sa stair. Cén fáth a bhfuil sé tábhachtach? 20624_3
Cuirtear luascadán beag bídeach ar fionraí ar shnáithín gloine tanaí mothaíonn cumhacht imtharraingteach de bhabhla órga milliméadar.

Ansin, le cabhair ó léasar, bhí eolaithe in ann a rianú mar ghathaithe ag dul ón scáthán i lár na slaite go dtí an brathadóir. Nuair a rothlú an tslat, léirigh gluaiseacht an léasair ar an mbrathadóir cé mhéad na hAchtanna um Fhórsa Imtharraingthe, agus gluaiseacht na maise na Foinse Achtanna, cheadaigh sé don fhoireann an réimse imtharraingteach a chruthaigh dhá mhais a thaispeáint go cruinn. Léirigh an turgnamh go bhfuil saol Aonach Domhanda Newton bailí fiú le haghaidh maiseanna beag bídeach de 90 milleagram amháin.

Léigh freisin: An féidir le Meicneoir Quantum a mhíniú go bhfuil spás spáis ann?

Léirigh na torthaí freisin go bhféadfadh tomhais níos lú den réimse imtharraingteach a bheith ann amach anseo. Is díol spéise é gur féidir leis an bhfionnachtain nua cuidiú le heolaithe dul chun cinn a dhéanamh i staidéar an domhain chandamach agus d'fhéadfadh smaoineamh nua a fháil ar ábhar dorcha, fuinneamh dorcha, teoiric teaghrán agus scalar.

Thomhais an fhisic an réimse imtharraingthe is lú sa stair. Cén fáth a bhfuil sé tábhachtach? 20624_4
An scéim a cuireadh i láthair sa staidéar. Image Cineál, 2021

Mar a thugtar faoi deara ag an Hans Hans Staidéar Staidéir in agallamh leis an eolaí nua, taifeadadh an éifeacht stampála is mó sa turgnamh ó ascaluithe seismeacha a ghineann coisithe agus trácht tram timpeall an tsaotharlann taighde i Vín. Dá bhrí sin, fuarthas na torthaí is fearr de thomhais na fisice san oíche agus le linn laethanta saoire na Nollag, nuair a bhí daoine ar na sráideanna níos lú.

Beidh spéis agat ann: Chuaigh eolaithe chuig cruthú teoiric nua domhantarraingthe candamach

Má dhéanann tú iarracht achoimre go hachomair na torthaí a fhaightear le linn na hoibre, is é an fórsa imtharraingteach (de réir Einstein) mar thoradh ar an bhfíric go bhfuil na maiseanna casadh an spás-am ina bhfuil maiseanna eile ag gluaiseacht. I dturgnamh nua, d'éirigh le fisiceoirí tomhas a dhéanamh ar an gcaoi a dtéann an t-am spáis an ladybug. Agus cad a cheapann tú, cad é an toradh oscailte nua? An mbeidh na heolaithe in ann dhá theoiric neamh-duga a réiteach ar deireadh? Beidh an freagra ag fanacht anseo, chomh maith le tuairimí an Airteagail seo.

Leigh Nios mo