En ny måde at måle tyngdekraften på:Brug af flydende atomer

Et team af forskere ved University of California, Berkeley, har fundet en ny måde at måle tyngdekraften på - ved at notere forskelle i atomer i en superpositionstilstand, suspenderet i luften af ​​lasere. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres nye teknik og forklarer, hvorfor de mener, at den vil være mere nyttig end traditionelle metoder.

I øjeblikket, standardmåden til at gennemføre tyngdekraftseksperimenter er at tabe ting ned i afskærmede rør og måle dem, når de suser efter instrumenter. Udover at give forskere et meget kort indblik i tyngdekraftsinteraktioner, sådanne metoder falder ofte i bytte for utilsigtede vildfarne magnetfelter. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at måle tyngdekraften på, der slet ikke involverer at tabe objekter.

Den nye tilgang involverede frigivelse af en sky af cæsiumatomer i luften i et lille kammer og derefter ved hjælp af blinkende lys til at dele flere af dem i en superpositionstilstand. Når den er delt, lasere blev brugt til at holde alle atomer i faste positioner med et af hvert par hævet lidt højere end dets makker. Holdet målte derefter hvert atom's bølge partikel dualitet, som påvirkes af tyngdekraften. Ved at måle forskellen i dualitet mellem de parrede atomer (på grund af forskellen i deres afstande fra Jorden), forskerne var i stand til at komme med en måling for tyngdekraften.

Især teknikken ville tillade målinger at finde sted i længere tidsrum, da de atomer, der blev målt, ikke ville bevæge sig. Også, det kunne bruges til at måle tyngdekraftsattraktion mellem to objekter, såsom tyngdekraften på et atom ved en marmor. Og fordi apparatet, der bruges til at måle en sådan tiltrækning, er lille, det ville være meget lettere at afskærme mod interferens fra tilfældige magnetfelter. Det kan også muliggøre konstruktion af bærbare tyngdekraftmålere, der kan bruges til at måle Jordens tyngdekraft på forskellige steder - en mulig måde at hjælpe med at identificere mineralforekomster. Tager tingene et skridt videre, den nye måde at måle tyngdekraften på kan vise sig nyttig for forskere, der forsøger at forstå mørket stofs natur og teste andre fysikideer, såsom ækvivalensprincippet.

© 2019 Science X Network