Научници су дуго знали да у нашем разумевању гравитације нешто недостаје. То, на пример, не објашњава како тајанствена тамна енергија убрзава ширење универзума и такође није у складу са квантном механику, која описује како се објекти понашају на нивоу атома и елементарних честица. Један од начина да покушате да обришете обе теорије је да поштујете како мале предмете комуницирају са гравитацијом. Недавно је међународни тим физичара први пут у историји успешно мерио гравитационо поље сићушне златне посуде пречника око 2 мм у лабораторијским условима. Нова студија је дизајнирана тако да помогне научницима да снимају како је гравитација у складу са квантним механиком у најмањој скали. Занимљиво је да се гравитационе снаге ове величине по правилу појаве само у регионима најудаљеније галаксије. Дакле, резултати нове студије барем се дивите.
Експеримент Хенри Цавендисх
Крајем 18. века британски физичар и хемичар Хенри Цавендисх је хтео да мере просечну густину наше планете. У експерименту, научник је користио ваге за подешавање и роцкер, који је осигурао на дугачку металну нит. У њему је физичар ставио две водеће куглице око 730 грама. Сваком од ових куглица - на једној висини - Цавендисх је водио тешку куглу, око 150 кг, такође направљено од олова. Цавендисх је током експеримента ставио максимални напор и поставио инсталацију у дрвену кутију тако да проток ваздуха и капи температуре нису имали утицаја на њега.
Резултат вероватно познаје драги читаоца, дозволила је задовољавајућој тачности да мери густину Земље и постане први експеримент у историји да проучи гравитациону интеракцију између тела у лабораторијским условима. Такође имамо напомену да се подаци добије од Цавендисх-а након тога су дозволили научницима да израчунавају гравитациона константу.
Гравитациона константа или Невтон константа је основна физичка константа, константа гравитационе интеракције.
Важно је схватити да је научник у свом експерименту није ставио задатак да одреди гравитациону константу, јер у онима, још увек није развила јединствену идеју о томе у научној заједници.
Како измерити гравитационо поље?
У новој студији физике са Универзитета у Бечу и Аустријској академији наука, по први пут је развио минијатурну верзију ЦАВЕНДИСХ ЕКСПЕРИРТИОН-а. По први пут у историји, успели су да успешно мере гравитационо поље Златне посуде пречника само 2 мм користећи високо осетљиви торзијски клатни. У овој скали тима је морао узети у обзир низ извора узнемирујења.
Торзијска клатна или ротацијски кландулум је механички систем у којем је тело суспендовано на танкој навој и има само један степен слободе: ротацију око оси дефинисане фиксној нити.
Као гравитациона маса физике, коришћена су златне куглице, а сваки одмерје око 90 мг. Две златне сфере биле су причвршћене на хоризонталну стаклену шипку на удаљености од 40 милиметара. Једна од сфера била је тестна маса, још једна протутежа; Трећа сфера је изворна маса, померена поред тестне масе да би се створила гравитациона интеракција. Да би се спречила електромагнетна интеракција сфера, коришћен је екран Фарадаи, а експеримент је извршен у вакуумској комори да спречи звучно и сеизмично уплитање.
Затим, уз помоћ ласера, научници су могли да прате како је зрцали одскочен из огледала у центру штапа до детектора. Када је шипка ротирала, кретање ласера на детектору показало је колико дјела гравитационе силе, а правилно покретање масе изворних дјелује, дозволило је да тим прецизно приказује гравитационо поље створено двема масе. Експеримент је показао да је свет Невтоновог светског сајма валидан чак и за сићушне масе од само 90 милиграма.
Прочитајте и: Да ли квантни механичар може објаснити постојање простора-времена?
Резултати су такође показали да у будућности могу постојати још мања мерења гравитационог поља. Занимљиво је да ново откриће може помоћи научницима да напредују у проучавању квантног света и потенцијално добијају нову идеју тамне материје, тамне енергије, теорије теорије и скаларних поља.
Као што је приметио Ханс Хеипас студира сарадника у интервјуу са новим научником, највећи ефекат жигосања у експерименту забиљежен је од сеизмичких осцилација генерисаних од пешака и трамвајског саобраћаја око истраживачке лабораторије у Бечу. Стога су најбољи резултати мерења физике добијени ноћу и током божићних празника, када су људи на улицама мањи.
Бићете заинтересовани: Научници су се приближили стварању нове теорије квантне гравитације
Ако покушате да укратко резимирате резултате добијене током рада, гравитациона сила (према Ајнстеину) је последица чињенице да се масе преврћу простор у којој се крећу друге масе. У новом експерименту, физичари су успели да мере како се простор за укидање умацају. И шта мислите, шта ће нови отвор за отварање? Да ли ће научници моћи да коначно ускладе две не-прикључне теорије? Одговор ће овде чекати, као и у коментарима овог члана.