Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng trong sự hiểu biết của chúng ta về sự mất mát của chúng ta một cái gì đó bị mất tích. Ví dụ, không giải thích về năng lượng tối bí ẩn làm tăng sự mở rộng của vũ trụ và cũng không phù hợp với cơ học lượng tử, mô tả cách các đối tượng cư xử ở mức các nguyên tử và các hạt cơ bản. Một cách để cố gắng hòa giải cả hai lý thuyết là quan sát cách các vật nhỏ tương tác với trọng lực. Gần đây, nhóm các nhà vật lý quốc tế lần đầu tiên trong lịch sử được đo thành công trường hấp dẫn của một bát vàng nhỏ với đường kính khoảng 2 mm trong điều kiện phòng thí nghiệm. Một nghiên cứu mới được thiết kế để giúp các nhà khoa học hiểu cách trọng lực phù hợp với cơ học lượng tử ở quy mô nhỏ nhất. Thật thú vị, các lực hấp dẫn của cường độ này, như một quy luật, chỉ phát sinh ở các vùng của các thiên hà xa nhất. Vì vậy, kết quả của một nghiên cứu mới ít nhất là ngưỡng mộ.
Thí nghiệm Henry Cavendish.
Vào cuối thế kỷ 18, nhà vật lý và nhà hóa học Anh Henry Cavendish muốn đo mật độ trung bình của hành tinh của chúng ta. Trong thí nghiệm, nhà khoa học đã sử dụng quy mô tinh chỉnh và rocker, mà anh bảo đảm trên một sợi kim loại dài. Trong đó, nhà vật lý đặt hai quả bóng chì khoảng 730 gram mỗi quả. Đối với mỗi quả bóng này - ở một chiều cao - Cavendish dẫn đầu một quả bóng nặng, khoảng 150 kg, cũng được làm bằng chì. Cavendish đặt nỗ lực tối đa trong quá trình thí nghiệm và đặt cài đặt vào một hộp gỗ để luồng không khí và giọt nhiệt độ không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến nó.
Kết quả có thể biết người đọc thân yêu, cho phép độ chính xác thỏa đáng để đo mật độ của trái đất và trở thành thí nghiệm đầu tiên trong lịch sử để nghiên cứu sự tương tác hấp dẫn giữa các cơ quan trong điều kiện phòng thí nghiệm. Chúng tôi cũng lưu ý rằng dữ liệu thu được của Cavendish sau đó được phép các nhà khoa học tính toán hằng số hấp dẫn.
Hằng số hấp dẫn hoặc hằng số Newton là một hằng số vật lý cơ bản, một hằng số tương tác hấp dẫn.
Điều quan trọng là phải hiểu rằng nhà khoa học trong thí nghiệm của ông đã không đưa ra nhiệm vụ xác định hằng số hấp dẫn, vì trong những năm đó chưa phát triển một ý tưởng duy nhất của nó trong cộng đồng khoa học.
Làm thế nào để đo trường hấp dẫn?
Trong một nghiên cứu mới về vật lý từ Đại học Vienna và Viện Hàn lâm Khoa học Áo, lần đầu tiên phát triển một phiên bản thu nhỏ của thí nghiệm Cavendish. Lần đầu tiên trong lịch sử, họ đã quản lý để đo thành công trường hấp dẫn của bát vàng với đường kính chỉ 2 mm bằng cách sử dụng một con lắc xoắn có độ nhạy cao. Về quy mô này, nhóm đã phải tính đến một số nguồn nhiễu loạn.
Con lắc xoắn hoặc con lắc quay là một hệ thống cơ học trong đó cơ thể bị treo trên một sợi mỏng và chỉ có một mức độ tự do: quay xung quanh trục được xác định bởi các luồng cố định.
Là một khối vật lý hấp dẫn, quả bóng vàng đã được sử dụng, mỗi quả nặng khoảng 90 mg. Hai quả cầu vàng được gắn vào một thanh thủy tinh ngang ở khoảng cách 40 milimét. Một trong những quả cầu là một khối thử nghiệm, một đối trọng khác; Quả cầu thứ ba là khối nguồn, di chuyển bên cạnh khối thử nghiệm để tạo tương tác hấp dẫn. Để ngăn chặn sự tương tác điện từ của các quả cầu, màn hình Faraday đã được sử dụng và thí nghiệm được thực hiện trong buồng chân không để ngăn ngừa nhiễu âm thanh và địa chấn.
Sau đó, với sự trợ giúp của laser, các nhà khoa học đã có thể theo dõi như một tia bị bật ra từ gương ở trung tâm của thanh cho máy dò. Khi thanh quay, chuyển động của tia laser trên máy dò cho thấy lực hấp dẫn có bao nhiêu hành động, và sự di chuyển của khối lượng của nguồn hoạt động một cách chính xác, cho phép nhóm hiển thị chính xác trường hấp dẫn được tạo bởi hai khối. Thí nghiệm cho thấy thế giới hội chợ thế giới của Newton có giá trị ngay cả đối với khối lượng nhỏ chỉ 90 miligam.
Đọc thêm: một cơ chế lượng tử có thể giải thích sự tồn tại của thời gian không gian?
Các kết quả cũng cho thấy trong tương lai có thể có các phép đo nhỏ hơn của trường hấp dẫn. Thật thú vị, khám phá mới có thể giúp các nhà khoa học tiến bộ trong nghiên cứu về thế giới lượng tử và có khả năng có được một ý tưởng mới về vật chất tối, năng lượng tối, lý thuyết dây và cánh đồng vô hướng.
Theo ghi nhận của các cộng tác viên nghiên cứu của Hans Heipas trong một cuộc phỏng vấn với nhà khoa học mới, hiệu ứng dập lớn nhất trong thí nghiệm được ghi nhận từ các dao động địa chấn do người đi bộ và giao thông xe điện được tạo ra bởi Phòng thí nghiệm nghiên cứu tại Vienna. Do đó, kết quả tốt nhất của các phép đo vật lý đã thu được vào ban đêm và trong những ngày lễ Giáng sinh, khi mọi người trên đường phố nhỏ hơn.
Bạn sẽ quan tâm: Các nhà khoa học đã tiếp cận việc tạo ra một lý thuyết trọng lực lượng tử mới
Nếu bạn cố gắng tóm tắt ngắn gọn kết quả thu được trong quá trình làm việc, lực hấp dẫn (theo Einstein) là hậu quả của thực tế là khối lượng xoắn không gian trong đó các khối khác đang di chuyển. Trong một thí nghiệm mới, các nhà vật lý quản lý để đo lường cách thức không gian xoắn bọ rùa. Và bạn nghĩ gì, dẫn đầu mới sẽ là gì? Các nhà khoa học sẽ có thể cuối cùng có thể hòa giải hai lý thuyết không cập cảng? Câu trả lời sẽ được chờ ở đây, cũng như trong các ý kiến cho bài viết này.