hu.llcitycouncil.org
Fizika

A gravitáció mérése szuperfolyadék árnyékolással

A gravitáció mérése szuperfolyadék árnyékolással



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Sir Isaac Newton, minden idők egyik legbefolyásosabb tudósát különösen érdekelte a Hold föld körüli pályája. Úgy vélte, hogy a Hold pályáját megtartó erőnek gravitációnak kell lennie, ezért a gravitációnak hatalmas távolságokra kell kiterjednie. Ettől a ponttól kezdve a tudósok megpróbálták megérteni, mi is a gravitáció és hogyan mérhető.

Albert Einstein elmélete szerint a gravitáció maga a tömeg köré görbült tér, amely vonzza a tárgyakat az elvetemült tartományába. A tudósok ezt az elméleti modellt alkalmazták és kozmológiai magyarázatokkal kombinálták annak érdekében, hogy megpróbálják megérteni, mi alkotja univerzumunkat.

[Kép forrása: Pixabay]

Sötét anyag

Megfigyelés után az univerzumban túl kevés a látható anyag a számított gravitációs energia pótlásához. Ezért a tudósok az „üres helyet” a sötét anyagnak tulajdonították, amely az univerzum mintegy 27 százalékát foglalja el.

A „Verlindes-féle gravitációs hipotézis” azonban megpróbálja kiküszöbölni a sötét anyag következetlenségeit. A gravitációt mint entrópikus erőt írja le (olyan erőt, amelyet a rendszerek termodinamikai tendenciája növeli az entrópiáját), nem pedig a korábban gondolt alapvető kölcsönhatásként. A közelmúltban a Verlindes-hipotézis néhány kezdeti teszten megfelelt.

A gravitáció mérése

Elméleteink és a gravitáció megértése korántsem koherens, és egy széles körben elfogadott elmélet megalapozása segíthet megválaszolni a fizika néhány alapvető kérdését. A Physics Review Letters folyóiratban megjelent, nemrégiben megjelent cikk 2016. decemberben azt állítja, hogy új módszert talált a gravitáció mérésére a korábbi kísérleteknél jóval nagyobb pontossággal. Az MIT Fizikai Tanszékének kutatói az atominterferometria nevű módszert alkalmazzák. Az atom-interferometria az atomok természetének pontos mérésére használt technika.

Einstein hullám-részecske kettősség elmélete szerint a részecskék hullámoknak vagy részecskéknek minősíthetők. Ezért ezzel a technikával fel lehet mérni az atomok hullámfázisainak különbségét, hogy kiszámítsuk a rájuk ható erőket.

Módszer

A lézert Bose-Einstein kondenzátum (BEC) formájában ragyogják át az anyagon, amely az anyag öt állapota (gáz, folyékony, szilárd, plazma, BEC) egyike. A BEC az abszolút nulla fokig lehűtött atomok gyűjteménye. Az atomok alig mozognak egymáshoz képest, mivel erre nincs szabad energia. Ezért az atomok csapdába esnek az anyagban, és mérhető a helyzetük a be nem kapcsolt atomokhoz képest.

A befogott és nem befogott atomok száma azonban egyenetlen, ami hibákat okozhat a mérésben. Ezért ez a módszer két külön kondenzátumot használ, különböző mágneses irányban. Ezután minden kondenzátumot lézernek és mágneses mezőnek tesznek ki. A mágneses tér miatt az atomok egyenletesen eloszlanak közöttük, ezáltal növelve a mérés pontosságát.

Szuperfolyadék árnyékolás

A kutatócsoport ezt a módszert még egy lépéssel előzi meg a Superfluid Shielding bevezetésével. A szuperfolyékony árnyékolás az, ahol a BEC-ket egy szuperfolyékony fürdőbe merítik, ezáltal megvédve őket a külső erőktől. Kevesebb interferencia esetén az atomok hosszabb ideig mérhetők.

A pontosabb mérések biztosítása mellett a BEC-en belül is megfigyelhetők kvantumhatások. Ennek az az eredménye, hogy az atomok egy nagyobb atomként hatnak, amikor az abszolút nulla felé tartanak. Ezért a BEC-ek végül áthidalhatják a kvantum és a newtoni fizika közötti szakadékot.

H / T:ScienceAlert

LÁSD MÉG: Acélember vagy szuper nem newtoni folyadék?

Írta: Terry Berman


Nézd meg a videót: Elektromágneses sugárzás, elektroszmog