با وجود این که گرانش ما را به زمین می‌کشاند و نور را منحرف می‌کند، در واقع نیروی ضعیفی است. هر چه جرم کوچکتر باشد، این نیرو قوت جذب کمتری خواهد داشت؛ حتی در مقیاس‌های کوانتومی به نظر می‌رسد که هیچ نیرویی ندارد. به‌تازگی فیزیک‌دان‌های انگلستان یک جاذبه کوچک – اما ظاهری – روی یک جرم زیاد کوچک اندازه گیری کرده‌اند.
به‌گزارش ScienceAdvances، این جرم کوچکترین ماده‌ای است که تا به حال علائم گرانش را نشان داده؛ نیرویی که چندین قرن فیزیک‌دانان را متحیر کرده است. «تیم فوچس»، فیزیکدان دانشگاه ساوتهمپتون و پژوهشگر مهم این مقاله می‌گوید:
«ما به‌صورت پیروزی‌آمیز سیگنال‌های گرانشی را در کوچکترین جرمی که تا کنون به ثبت رسیده است، اندازه‌گیری کردیم. به این علت یک قدم به فهمیدن نهایی از چگونگی کارکرد گرانش و وزن نزدیک شده‌ایم. از اکنون با منفعت گیری از این تکنیک، اغاز به کوچکتر کردن این جرم می‌کنیم تا به دنیای کوانتوم در هر دو طرف (مکانیک‌های کوانتوم و جاذبه نیوتنی) برسیم.»
حداقل تا الان به‌نظر نمی‌رسید که دو حوزه مکانیک کوانتومی و گرانش نیوتنی به‌یکدیگر مرتبط باشند. دنیای کوانتومی جایی است که نظریه‌های فیزیک کلاسیک در آن ناکامی می‌خورند. درواقع قوانینی که دنیای ما را اداره می‌کنند، برای جرم‌های کوچک اعمال نمی‌شود.
آخرین اخبار
- هیچ کشوری نمیتواند به تنهایی پیروز رقابت هوش مصنوعی شود_آفتاب شرق
- گزینههای غذایی گیاهی که سرشار از امگا۳ هستند_آفتاب شرق
- گرانبهاتر از طلا؛ چین برای اولینبار خاک مورد قیمت ماه را به محققان بینالمللی قرض داد_آفتاب شرق
- اپل انگارً تراشههای قدرتمندی برای سرورهای هوش مصنوعی و مکها گسترش میدهد_آفتاب شرق
- ابتلا به مسمومیت با مصرف زیاد این ویتامین_آفتاب شرق
بااین‌حال، فهمیدن این که نیروی گرانش چطور در مقیاس کوانتومی ظاهر می‌شود – در حلقه‌های میدان‌ها، رشته‌های ارتعاشی یا راه حلهای دیگر – به گمان زیادً سرنخ‌های مهمی به دانشمندان برای برخی از سوال‌های اساسی و حل‌نشده در فیزیک خواهد داد. فوچس در ادامه می‌گوید:
«با فهمیدن گرانش کوانتومی، می‌توانیم برخی از رازهای کهکشان همانند چگونگی اغاز آن، اتفاقاتی که درون سیاه‌چاله‌ها می‌افتد و اتحاد همه نیروها به یک تئوری بزرگ را حل کنیم.»
نحوه اندازه‌گیری گرانش کوچکترین جرم
برای انجام این پژوهش، تیم تحقیقاتی یک جرم ۰.۰۰۰۰۱۵ اونس (۰.۴۳ میلی‌گرم) را که از سه مغناطیس و یک مهره شیشه‌ای راه اندازی شده می بود، در یک کریواستات قرار دادند. برای اندازه‌گیری نیروی گرانشی آن، تیم تحقیقاتی جرم را در یک تله مغناطیسی از جنس تانتالوم که در کریواستات به بیشترین دمای ممکن نزدیک به صفر مطلق خنثی شده می بود، نگهداری کرد. (برای شناسایی این چنین نیروی گرانشی ضعیفی، پژوهشگران نیاز داشتند که عوامل محیطی را به حداقل رسانده و حرکت اجسام آزمایشی را افت دهند).
آنها تله مغناطیسی را تا ۴.۴۸ کلوین (نزدیک به منفی ۲۷۴ درجه سانتیگراد) سرد کردند و از یک SQUID (یک دستگاه تداخل کوانتومی ابررسانا)، برای اندازه گیری جفت گرانشی منفعت گیری کردند. درنهایت این تیم کشش ۳۰ آتونیوتن را روی جرم آزمایش اندازه گیری کردند.
منبع
