物理学测量了历史上最小的引力场。它为什么如此重要?

Anonim

科学家们渴望知道,在我们对重力的理解中缺少。例如,它没有解释神秘的暗能量如何加速宇宙的扩张,并且也与量子力学也不一致,这描述了对象在原子和基本粒子水平上的行为方式。尝试协调两个理论的一种方法是观察小物体如何与重力相互作用。最近,历史上第一次国际物理学家团队成功地测量了实验室条件下直径约2毫米的小金碗的引力领域。一项新的研究旨在帮助科学家了解重力与最小规模的量子力学是多么的符合。有趣的是,这一幅度的引力力量仅在最偏远星系的区域内出现。因此,新研究的结果至少欣赏。

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与硬币相比,在新研究过程中使用的金球。

实验亨利洞穴

在18世纪末,英国物理学家和化学家亨利试图队希望测量我们星球的平均密度。在实验中,科学家使用了调整秤和摇杆,他固定在长金属螺纹上。在它中,物理学家将两个铅球放到大约730克上。对于这些球中的每一个 - 在一个高度 - 卡文式LED中,一个重球,约150公斤,也由铅制成。试验机在实验过程中努力,并将安装放在木箱中,使空气流量和温度下降对其产生任何影响。

结果可能知道亲爱的读者,允许令人满意的准确性来测量地球的密度,并成为历史上第一个研究实验室条件中尸体之间引力相互作用的实验。我们还注意到,Caventish获得的数据随后允许科学家计算重力常数。

重力常数或牛顿常数是一种基本的物理常数,重力相互作用的常数。

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土地的平均密度为5.51。这些价值划分了两厘米,并确认了英国亨利洞穴的巨大实验人才。

重要的是要理解,他的实验中的科学家没有投入决定引力常数的任务,因为在这些年里,在科学界上尚未制定一个概念。

如何测量引力字段?

在从维也纳大学和奥地利科学院的物理学研究中,首次开发了一个微型版的试验类实验。历史上第一次,他们设法使用高度敏感的扭转摆锤成功地测量直径仅2毫米的金碗的引力场。在此规模上,该团队必须考虑一些扰动来源。

扭力摆或旋转摆动是一种机械系统,其中主体悬挂在薄螺纹上,并且仅具有一定程度的自由度:围绕由固定螺纹限定的轴旋转。

作为物理的引力质量,使用金球,每种重约90毫克。在40毫米的距离下,两个金球连接到水平玻璃棒上。其中一个球体是测试质量,另一个配重;第三个球体是源极质量,在测试质量旁边移动以产生重力相互作用。为了防止球体的电磁相互作用,使用法拉第筛网,并且在真空室中进行实验,以防止声学和地震干扰​​。

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薄玻璃纤维悬浮在薄玻璃纤维上的微小摆在毫米金碗的重力。

然后,在激光的帮助下,科学家们能够以从杆的中心向探测器撞击的光线被追踪。当杆旋转时,激光器在检测器上的运动显示了重力作用的作用,并且源的质量的运动正确地操作,允许团队准确地显示由两个质量产生的引力场。实验表明,牛顿世界博览会的世界甚至有效,即使只有90毫克的小群体也是有效的。

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结果还表明,在未来可能会有更小的重力场测量。有趣的是,新发现可以帮助科学家在对量子世界的研究中推进,并可能获得暗物质,暗能,弦理论和标量领域的新思想。

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该研究中提出的方案。图像自然,2021

正如Heipas研究合作者在接受新科学家的采访中所指出的,实验中最大的冲压效果是从维也纳研究实验室的行人和电车交通产生的地震振荡中记录。因此,当街道上的人较小时,在夜间和圣诞假期中获得了物理学测量的最佳结果。

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如果您试图简要总结工作期间获得的结果,引力力(根据爱因斯坦)是群众扭曲其他群众正在移动的空间时间的事实的结果。在一个新的实验中,物理学家设法衡量空间时间如何扭曲瓢虫。你觉得怎么样,新开业率将是什么?科学家们能够最终能够调和两个非对接理论吗?答案将在这里等待,以及本文的评论。

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