นักฟิสิกส์วัดสนามโน้มถ่วงที่เล็กที่สุด

นักฟิสิกส์วัดสนามโน้มถ่วงที่เล็กที่สุด

นักฟิสิกส์ในออสเตรียได้วัดสนามโน้มถ่วงจากวัตถุที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยมีมา นั่นคือทรงกลมทองคำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 2 มม. ดำเนินการโดยใช้สมดุลแรงบิดขนาดเล็ก การวัดนี้ปูทางไปสู่โพรบความโน้มถ่วงที่มีความไวมากขึ้น ซึ่งสามารถเปิดเผยธรรมชาติควอนตัมของแรงโน้มถ่วงได้ เป็นเวลาหลายปีที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์และกฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตันถูกทดสอบ

อย่างเข้มงวด

มากขึ้น การทดสอบเหล่านี้เกี่ยวข้องกับทั้งการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์และการทดลองในห้องปฏิบัติการ โดยปกติแล้ว มวลที่ให้สนามโน้มถ่วงในช่วงหลังจะเป็นวัตถุขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักหลายกิโลกรัมขึ้นไป ซึ่งจำเป็นต้องชดเชยความอ่อนแอโดยกำเนิดของแรงโน้มถ่วง

ในทางตรงกันข้าม งานล่าสุดใช้ทรงกลมทองคำที่มีมวลเพียง 92 มก. เป็นแหล่งกำเนิด ในกรุงเวียนนาและเพื่อนร่วมงานได้วางมวลนี้ให้ห่างจากทรงกลมทองคำขนาดเล็กอีกสองสามมิลลิเมตร โดยมีมวลเท่ากันอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของแท่งแก้วยาว 4 ซม. คันเบ็ดถูกแขวนไว้ที่กึ่งกลางด้วยเส้นใยซิลิกา 

ในขณะที่ลูกกลมที่สามที่ปลายสุดของคันทำหน้าที่ถ่วงดุล“เครื่องชั่งแบบบิดงอ” ดังกล่าวถูกนำมาใช้มากว่า 200 ปีเพื่อทำการวัดแรงโน้มถ่วงอย่างแม่นยำ แนวคิดคือมวลต้นทางดึงปลายใกล้ของแท่งเข้าหาตัว ทำให้เส้นใยหรือเส้นลวดที่แขวนอยู่หมุน โดยการวัดการหมุนนี้และสมดุลกับความแข็งของเส้นลวด 

จะสามารถคำนวณความแรงของอันตรกิริยาโน้มถ่วงได้ ความจริงที่ว่าแถบเคลื่อนที่ในแนวนอนหมายความว่ามันสัมผัสกับสนามโน้มถ่วงของโลกที่ใหญ่กว่ามากน้อยกว่า กลยุทธ์การลดเสียงรบกวนความท้าทายที่สำคัญของการทดลองดังกล่าวคือการคัดกรองเสียงรบกวน

และเพื่อนร่วมงานทำสิ่งนี้โดยการวางเครื่องชั่งในสุญญากาศเพื่อจำกัดการรบกวนทางเสียงและความร้อน ในขณะเดียวกันก็ต่อสายดินของมวลต้นทางและวางแผ่นป้องกัน ระหว่างมันกับมวลทดสอบเพื่อลดปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้ พวกเขาส่วนใหญ่รวบรวมข้อมูลในเวลากลางคืน

เพื่อลด

เพื่อสร้างสัญญาณเหนือสัญญาณรบกวนที่เหลืออยู่ นักวิจัยใช้อุปกรณ์เพียโซอิเล็กทริกแบบดัดโค้งเพื่อย้ายแหล่งกำเนิดไปทางและออกจากมวลทดสอบเป็นวัฏจักร การทำเช่นนี้ที่ความถี่คงที่ (12.7 เมกะเฮิรตซ์) ช่วยให้พวกเขามองหาการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในการหมุนของเครื่องชั่ง 

ซึ่งวัดได้โดยการสะท้อนลำแสงเลเซอร์ออกจากกระจกด้านล่างใยซิลิกา หลังจากทำซ้ำขั้นตอนนี้หลายร้อยครั้งในช่วงเวลา 13.5 ชั่วโมง จากนั้นแปลงข้อมูลอนุกรมเวลาเป็นสเปกตรัมความถี่ และเพื่อนร่วมงานระบุสัญญาณที่ชัดเจนสองสัญญาณเหนือพื้นหลัง นี่คือหลักการสั่นที่ 12.7 mHz และที่ 25.4 mHz 

ซึ่งเป็นฮาร์โมนิกที่สองที่เกิดจากการแปรผันแบบไม่เชิงเส้นของสนามโน้มถ่วงในอวกาศ ดังที่นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าฮาร์มอนิกทั้งสองอยู่เหนือความถี่เรโซแนนซ์ของสมดุลการสั่นและต่ำกว่าความถี่ของเสียงที่อ่านได้ ผลลัพธ์แบบนิวตัน  สำหรับตอนนี้ด้วยการใช้กล้องเพื่อบันทึกระยะทางที่เปลี่ยนแปลง

ระหว่างแหล่งกำเนิดและมวลทดสอบ นักฟิสิกส์ยังได้วางแผนว่าแรงโน้มถ่วงแปรผันอย่างไรในอวกาศ พวกเขากล่าวว่าข้อมูลของพวกเขา  เส้นโค้งเรียบที่ทิ้งตัวเป็นกำลังสองของระยะทาง ให้หลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงของนิวตัน ยิ่งไปกว่านั้น พวกเขายังคำนวณค่าของตัวเองสำหรับค่าคงที่

ความโน้มถ่วง G ปริมาณนี้ยังคงเป็นเรื่องน่าปวดหัวสำหรับนักมาตรวิทยา เนื่องจากการวัดค่าที่แม่นยำมากแต่ไม่สอดคล้องกันซึ่งทำโดยกลุ่มต่างๆ ผลลัพธ์ของกลุ่ม  ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักจากการวัด 29 ครั้งในช่วงคริสต์มาสที่เงียบสงบจากแผ่นดินไหวในปี 2019 ไม่น่าจะสามารถแก้ไขข้อโต้แย้งเหล่านั้นได้ 

เนื่องจาก

มีค่าน้อยกว่าค่า  อย่างเป็นทางการประมาณ 9.5% อย่างไรก็ตาม นักวิจัยทราบว่าส่วนต่างนี้อยู่ในความไม่แน่นอนประมาณ 10% ที่พวกเขาได้รับจากการรวบรวมแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบที่รู้จักทั้งหมดในการทดลองของพวกเขา เมื่อมองไปข้างหน้า  และเพื่อนร่วมงานให้เหตุผลว่า

โดยหลักการแล้ววิธีการทดลองของพวกเขาสามารถขยายไปยังมวลแหล่งที่มาที่มีขนาดเล็กกว่าได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขากล่าวว่าควรเป็นไปได้ที่จะลดเสียงรบกวนจากความร้อนลงได้อย่างมากโดยการเพิ่มปัจจัยด้านคุณภาพของเส้นใย การเพิ่มค่าปัจจุบันประมาณ 5 เป็นมากกว่า 20,000 อาจทำให้มวล

ของแหล่งกำเนิดต่ำกว่ามวลของพลังค์ที่ 22 ไมโครกรัม ซึ่งจะเป็นการเพิ่มโอกาสในการสำรวจแรงโน้มถ่วงควอนตัมแหล่งที่มาของแรงโน้มถ่วงโดยรอบ สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากแรงดึงดูดของมวลต้นทางเทียบเท่ากับแรงดึงของบุคคลที่ยืนห่างจากการทดลอง 2.5 ม. หรือรถรางเวียนนาห่างออกไป 50 ม.

การจะไปถึงจุดนั้น พวกเขาเตือนว่าจำเป็นต้องลดแหล่งที่มาของเสียงอื่นๆ อย่างไรก็ตามพวกเขาคิดว่าปัญหาเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ ตัวอย่างเช่น เสียงรบกวนความถี่ต่ำจากแหล่งกำเนิดของมนุษย์สามารถลดลงได้โดยการถ่ายโอนการทดลองไปยังสถานที่ห่างไกลที่เหมาะสม ในขณะเดียวกัน

การเริ่มต้นเชื่อเรื่องราวทางการตลาดของคุณเองนั้นง่ายเกินไป การต้องปรับกลยุทธ์ของคุณให้เหมาะกับคนที่เป็นอิสระจะช่วยให้เท้าของคุณอยู่บนพื้นดิน นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณทันเทคโนโลยีหรือการพัฒนาการแข่งขันที่คุณอาจพลาดไป ข้อควรระวัง: ทีมผู้บริหาร เช่น วงร็อค จะเลิกรากัน 

ความไม่ลงรอยกันในระดับอาวุโสภายในทีมเป็นเรื่องปกติมาก และเมื่อมีเรื่องเงิน (หรือการขาดแคลนเงิน) เข้ามาเกี่ยวข้อง เพื่อนรักและเพื่อนร่วมงานอาจกลายเป็นศัตรูที่ขมขื่นได้ มีใครบางคนในทีมที่คิดว่าพวกเขาสามารถทำงานได้ดีกว่าในการแสดง กฎข้อที่ 4: อย่าทนทุกข์กับคนโง่เขลา

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100