물리학자들은 자기 트랩에서 공중에 떠 있는 작은 입자에 작용하여 지금까지 기록된 가장 작은 중력을 측정했습니다.
입자의 무게는 0.43g에 불과했습니다. 저울에 작용하는 중력의 힘은 다음과 같다. 아토뉴턴 (10-18뉴턴). 이는 양자 영역의 가장자리에 있을 만큼 작기 때문에 고전물리학과 양자역학이 어떻게 상호작용하는지 발견할 수 있는 가능성을 높인다.
“한 세기 동안 과학자들은 중력과 양자 역학이 어떻게 함께 작동하는지 이해하려고 노력했지만 실패했습니다.” 물리학자 팀 폭스(Tim Fox)는 말한다. 연구를 주도한 레이던 대학교와 사우샘프턴 대학교 출신입니다.
“이제 우리는 지금까지 기록된 가장 작은 질량의 중력 신호를 측정하는 데 성공했습니다. 이는 두 신호가 동시에 작동하는 방식을 이해하는 데 한 걸음 더 가까워졌다는 의미입니다.”
양자 중력의 문제는 적어도 지금까지는 다루기 힘든 것으로 가장 잘 설명될 수 있습니다. 그것은 우주를 설명하기 위한 우리의 틀에 관한 것입니다.
고전 물리학(중력)은 대부분의 규모에서 사물이 어떻게 작동하는지 설명합니다. 원자 규모와 아원자 규모까지 매우 작아지면 중력은 더 이상 우리가 보는 것을 설명하지 못합니다.
이것이 물리학자들이 양자역학을 사용하는 이유이며, 그것은 훌륭합니다. 그러나 고전 물리학이 양자 규모에 적용될 수 없는 것처럼 양자역학도 고전 규모에서는 작동하지 않습니다. 그러나 어쨌든 우주는 작동합니다. 이로 인해 과학자들은 두 프레임워크 간의 솔루션이 아직 발견되지 않았다고 믿게 되었습니다.
문제를 조사하는 한 가지 잠재적인 방법은 매우 작은 규모로 중력을 조사하는 것입니다. 그러나 이는 생각보다 어렵습니다. 중력은 우주 어디에나 존재하며 지구의 중력 환경에서 양자 규모 신호를 추출하는 것은 쉽지 않습니다.
이 딜레마를 피하기 위해 Fuchs와 그의 팀은 초전도 자기 트랩을 사용했습니다. 탄탈륨으로 만들어진 작은 트랩이 4.48K(-268.67°C 또는 -451.6°F)의 임계 온도까지 냉각되었습니다.
챔버에서는 입자가 들어 올려집니다. 이렇게 3개로 구성되어 있어요 0.25mm 네오디뮴 자기장 직경 0.25mm의 유리구슬이 서로 붙어 약 0.43g의 질량을 갖는 단일 입자를 형성합니다.
외부 진동으로부터 실험을 보호하기 위해 장치를 집합 스프링 시스템의 스프링에 매달고, 건물의 진동을 줄이기 위해 저온 유지 장치를 공기 댐퍼 위에 배치합니다.
마지막으로 중력 구배를 생성하기 위해 2.45kg 구리 블록 3개 세트와 함께 전기로 작동되는 바퀴를 배치했습니다. 이는 입자에 측정 가능한 효과(단 30톤의 중력)를 생성했습니다.
이것은 물리학자들이 중력을 측정하는 가장 작은 규모로, 90밀리그램의 금 공 두 개로 불과 3년 전에 세운 기록을 깨뜨렸습니다.
연구자들은 이것이 단지 첫 번째 단계일 뿐이라고 말합니다. 이제 그들은 실험의 효과를 입증했으므로 이를 훨씬 더 발전시키는 것을 목표로 하고 있습니다.
“여기서부터 우리는 양쪽 양자 세계에 도달할 때까지 이 기술을 사용하여 소스의 크기를 줄이기 시작할 것입니다.” 폭스 라고. “양자 중력을 이해함으로써 우리는 우주가 어떻게 시작되었는지, 블랙홀 내부에서 무슨 일이 일어나는지, 모든 힘을 하나의 큰 이론으로 통합하는 등 우주의 미스터리 중 일부를 풀 수 있습니다.”
항상 해야 할 일이 더 많아지겠지만, 이제 우리는 그 답이 단지 비약적인 도약에 불과하다는 느낌을 받기 시작했습니다.
팀의 연구는 다음과 같이 출판되었습니다. 과학의 발전.
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”