طبیعیات تاریخ میں سب سے چھوٹی گرویاتی میدان ماپا. یہ کیوں ضروری ہے؟

Anonim

سائنسدانوں نے طویل عرصہ سے معلوم کیا ہے کہ کشش ثقل کی ہماری سمجھ میں کچھ غائب ہے. مثال کے طور پر، یہ وضاحت نہیں کرتا کہ کس طرح پراسرار سیاہ توانائی کائنات کی توسیع کو تیز کرتی ہے، اور کوانٹم میکانکس کے ساتھ بھی مطابقت رکھتا ہے، جس کی وضاحت کرتا ہے کہ کس طرح اشیاء جوہری اور ابتدائی ذرات کی سطح پر سلوک کرتے ہیں. دونوں نظریات سے نمٹنے کی کوشش کرنے کا ایک طریقہ یہ ہے کہ کتنی چھوٹی چیزیں کشش ثقل کے ساتھ بات چیت کریں. حال ہی میں، تاریخ میں پہلی دفعہ فزیکسٹسٹس کی بین الاقوامی ٹیم نے کامیابی سے لیبارٹری کے حالات میں تقریبا 2 ملی میٹر کے قطر کے ساتھ ایک چھوٹے سنہری کٹورا کے گروہاتی میدان کو کامیابی سے اندازہ کیا. سائنسدانوں کو سمجھنے میں مدد کرنے کے لئے ایک نیا مطالعہ ڈیزائن کیا گیا ہے کہ کس طرح کشش ثقل کم ترین پیمانے پر مقدار میں میکانکس کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے. دلچسپی سے، اس شدت کے گرویاتی قوتوں، ایک اصول کے طور پر، صرف سب سے زیادہ دور دراز کہکشاں کے علاقوں میں پیدا ہوتا ہے. لہذا کم از کم تعریف کی نئی مطالعہ کے نتائج.

طبیعیات تاریخ میں سب سے چھوٹی گرویاتی میدان ماپا. یہ کیوں ضروری ہے؟ 20624_1
سکے کے ساتھ مقابلے میں ایک نیا مطالعہ کے دوران گولڈن بال استعمال کیا جاتا ہے.

تجربہ ہینری Cavendish.

18 ویں صدی کے اختتام پر، برطانوی فزیکسٹسٹ اور کیمسٹسٹ ہینری کیوڈش ہمارے سیارے کی اوسط کثافت کی پیمائش کرنا چاہتا تھا. تجربے میں، سائنسدان موافقت ترازو اور جھٹکا استعمال کرتے تھے، جس نے اس نے ایک طویل دھاتی دھات پر محفوظ کیا. اس میں، فزیکسٹ نے دو لیڈ گیندوں کو تقریبا 730 گرام ہر ایک کو ڈال دیا. ان میں سے ہر ایک گیندوں میں - ایک اونچائی میں - کیوڈش نے ایک بھاری گیند کی قیادت کی، تقریبا 150 کلوگرام بھی قیادت کی. Cavendish تجربے کے دوران زیادہ سے زیادہ کوششوں کو ڈال دیا اور ایک لکڑی کے باکس میں تنصیب رکھتی ہے تاکہ ہوا کے بہاؤ اور درجہ حرارت کے قطرے میں اس پر کوئی اثر نہیں پڑا.

نتیجہ شاید پیارے ریڈر کو جانتا ہے، زمین کی کثافت کی پیمائش کرنے کے لئے تسلی بخش درستگی کی اجازت دیتا ہے اور لیبارٹری کے حالات میں لاشوں کے درمیان گروہاتی بات چیت کا مطالعہ کرنے کے لئے تاریخ میں پہلا تجربہ بن گیا. ہم یہ بھی یاد کرتے ہیں کہ کیوینڈش کی طرف سے حاصل کردہ اعداد و شمار بعد میں سائنسدانوں نے گروہی مسلسل حساب کرنے کی اجازت دی.

گروہاتی مسلسل یا نیوٹن مسلسل ایک بنیادی جسمانی مسلسل، گرویاتی بات چیت کا مستقل حصہ ہے.

طبیعیات تاریخ میں سب سے چھوٹی گرویاتی میدان ماپا. یہ کیوں ضروری ہے؟ 20624_2
زمین کی اوسط کثافت 5.51 ہے. یہ اقدار دو صدیوں کو تقسیم کرتے ہیں اور برطانوی ہینری کیپنڈیش کے بڑے تجرباتی پرتیبھا کی تصدیق کرتے ہیں.

یہ سمجھنے کے لئے ضروری ہے کہ سائنسدان اپنے تجربے میں گروہی مسلسل کا تعین کرنے کا کام نہیں کیا، کیونکہ ان سالوں میں ابھی تک سائنسی کمیونٹی میں اس کا ایک واحد خیال تیار نہیں کیا گیا تھا.

گرویاتی میدان کی پیمائش کیسے کریں؟

ویانا یونیورسٹی اور آسٹریائی اکیڈمی آف سائنسز سے طبیعیات کے ایک نئے مطالعہ میں، پہلی بار کیوینڈش تجربے کے ایک چھوٹے ورژن تیار کیا. تاریخ میں پہلی بار کے لئے، انہوں نے اعلی حساس ٹورسن پینڈلم کا استعمال کرتے ہوئے صرف 2 ملی میٹر کے قطر کے ساتھ گولڈن کٹورا کے گروہاتی میدان کے گروہاتی میدان کو کامیابی سے اندازہ لگایا. اس پیمانے پر، ٹیم کو کئی بدترین ذرائع کو حساب دینا پڑا تھا.

ٹورسن پینڈولم یا گردش پنڈول ایک میکانی نظام ہے جس میں جسم پتلی دھاگے پر معطل ہے اور صرف ایک ڈگری آزادی ہے: فکسڈ دھاگے کی طرف سے بیان کردہ محور کے ارد گرد گردش.

طبیعیات کے ایک گروہ بڑے پیمانے پر، سونے کی گیندوں کا استعمال کیا گیا تھا، ہر وزن تقریبا 90 ملی گرام. دو گولڈ شعبوں میں 40 ملی میٹر کی فاصلے پر افقی گلاس کی چھڑی سے منسلک کیا گیا تھا. شعبوں میں سے ایک ایک ٹیسٹ بڑے پیمانے پر تھا، ایک دوسرے کا سامنا؛ تیسری دائرے ذریعہ بڑے پیمانے پر ہے، گروہاتی بات چیت کو تخلیق کرنے کے لئے ٹیسٹ بڑے پیمانے پر منتقل کر دیا گیا ہے. شعبوں کی برقی مقناطیسی بات چیت کو روکنے کے لئے، فارادے اسکرین کو استعمال کیا گیا تھا، اور ایک ویکیوم چیمبر میں استعمال کیا گیا تھا کہ صوتی اور زلزلہ مداخلت کو روکنے کے لئے.

طبیعیات تاریخ میں سب سے چھوٹی گرویاتی میدان ماپا. یہ کیوں ضروری ہے؟ 20624_3
ایک چھوٹا سا پینڈول ایک پتلی گلاس ریشہ پر معطل کیا جاتا ہے ایک ملی میٹر گولڈن کٹورا کی گرویاتی طاقت محسوس کرتا ہے.

اس کے بعد، ایک لیزر کی مدد سے، سائنسدانوں کو رے کے طور پر ٹریک کرنے کے قابل تھے. جب روڈ گھومنے لگے تو، ڈٹریکٹر پر لیزر کی تحریک نے ظاہر کیا کہ گرویاتی قوتوں کا کام کتنا کام کرتا ہے، اور ذریعہ کے بڑے پیمانے پر تحریک کی تحریک صحیح طریقے سے، ٹیم کو دو لوگوں کی طرف سے پیدا ہونے والی گروہاتی میدان کو درست طریقے سے ظاہر کرنے کی اجازت دیتا ہے. تجربے سے پتہ چلتا ہے کہ نیوٹن کے ورلڈ میلے کی دنیا صرف 90 ملیگرام کے چھوٹے لوگوں کے لئے بھی درست ہے.

یہ بھی پڑھیں: ایک کمانٹم میکینک خلائی وقت کی موجودگی کی وضاحت کر سکتا ہے؟

نتائج نے یہ بھی ظاہر کیا کہ مستقبل میں گروہاتی میدان کی بھی چھوٹی پیمائش ہوسکتی ہے. دلچسپی سے، نئی دریافت سائنسدانوں کو کوانٹم دنیا کے مطالعہ میں آگے بڑھانے میں مدد مل سکتی ہے اور ممکنہ طور پر سیاہ معاملہ، سیاہ توانائی، سٹرنگ نظریہ اور سکالر شعبوں کا ایک نیا خیال ملتا ہے.

طبیعیات تاریخ میں سب سے چھوٹی گرویاتی میدان ماپا. یہ کیوں ضروری ہے؟ 20624_4
اس سکیم نے مطالعہ میں پیش کیا. تصویری فطرت، 2021.

جیسا کہ نئے سائنسدان کے ساتھ ایک انٹرویو میں ہنس ہیپاس اسٹڈیز کے تعاون کے طور پر، تجربے میں سب سے بڑا مدرانکن اثر ویانا میں ریسرچ لیبارٹری کے ارد گرد ریسرچ لیبارٹری کے ارد گرد ٹریفک کی طرف سے پیدا ہونے والے زلزلے کی تزئین کی طرف سے ریکارڈ کیا گیا تھا. لہذا، طبیعیات کی پیمائش کے بہترین نتائج رات کو اور کرسمس کی تعطیلات کے دوران حاصل کئے گئے تھے، جب سڑکوں پر لوگ چھوٹے تھے.

آپ میں دلچسپی ہو گی: سائنسدانوں نے ایک نئی کوانٹم کشش ثقل کے اصول کی تخلیق سے رابطہ کیا

اگر آپ کام کے دوران حاصل کردہ نتائج کو مختصر طور پر خلاصہ کرنے کی کوشش کرتے ہیں تو، گرویاتی قوت (آئنسٹائن کے مطابق) اس حقیقت کا نتیجہ ہے کہ عوام خلائی وقت کو موڑ دیتے ہیں جس میں دیگر عوام آگے بڑھ رہے ہیں. ایک نئے تجربے میں، فزیکسٹس نے اندازہ لگایا کہ کس طرح خلائی وقت ladybug twists. اور آپ کیا سوچتے ہیں، نئی افتتاحی قیادت کیا ہوگی؟ کیا سائنسدانوں نے آخر میں دو غیر ڈاکنگ نظریات کو حل کرنے کے قابل ہو جائے گا؟ جواب یہاں انتظار کر رہے ہیں، اس کے ساتھ ساتھ اس مضمون کے تبصرے میں بھی.

مزید پڑھ