Swaartekrag meet met supervloeibare afskerming - Fisika
Albert Einstein het 'n teorie gehad dat swaartekrag die ruimte self gebuig is rondom 'n massa, wat voorwerpe in sy skewe domein lok. Wetenskaplikes het hierdie teoretiese model gebruik en dit gekombineer met 'n stel kosmologiese verklarings om te probeer verstaan ​​waaruit ons heelal bestaan.
By waarneming is daar heeltemal te min sigbare materie in die heelal om die berekende gravitasie-energie op te maak. Daarom het wetenskaplikes die 'leë ruimte' toegeskryf aan donker materie wat ongeveer 27 persent van die heelal beslaan.
Die 'Verlindes Hypothesis of Gravity' probeer egter die teenstrydighede van donker materie uit die weg ruim. Dit beskryf swaartekrag as 'n entropiese krag ('n krag wat beïnvloed word deur die stelsels se termodinamiese neiging om die entropie daarvan te verhoog) eerder as sy fundamentele interaksie wat voorheen gedink is. Onlangs het Verlindes-hipotese 'n paar aanvanklike toetse geslaag.
Ons teorieë en die begrip van swaartekrag is nog lank nie samehangend nie, en die vestiging van 'n algemeen aanvaarde teorie kan ons help om enkele fundamentele vrae in fisika te beantwoord. In 'n onlangse artikel wat in Desember 2016 in die vaktydskrif Physics Review Letters gepubliseer is, word beweer dat hulle 'n nuwe manier gevind het om swaartekrag te meet met 'n akkuraatheid wat baie groter is as vorige pogings. Navorsers van die MIT Departement Fisika gebruik 'n metode genaamd atoominterferometrie. Atoominterferometrie is 'n tegniek wat gebruik word om die aard van atome presies te meet.
Einstein se teorie van golf-deeltjie-dualiteit stel dat deeltjies as golwe of deeltjies geklassifiseer kan word. Daarom kan hierdie tegniek gebruik word om die verskil in golffases van atome te meet om die kragte wat daarop inwerk, te bereken.
'N Laser word deur materie geskyn in die vorm van Bose-Einstein Condensates (BEC), een van die vyf toestande van materie (gas, vloeistof, vaste stof, plasma, BEC). BEC is 'n versameling atome wat afgekoel word tot 'n mate van absolute nul. Die atome beweeg skaars relatief tot mekaar, want daar is geen vrye energie om dit te doen nie. Daarom is die atome vasgevang in die saak en kan hul posisie relatief tot die ongevange atome gemeet word.
Die aantal vasgekeerde en ongevange atome is egter ongelyk wat metingsfoute kan veroorsaak. Daarom gebruik hierdie metode twee aparte kondensate met verskillende magnetiese belyning. Elke kondensaat word dan aan die laser en 'n magneetveld onderwerp. Die magneetveld laat die atome eweredig tussen hulle versprei, wat die akkuraatheid van die meting verhoog.
Die navorsingspan neem hierdie metode 'n stap verder deur die bekendstelling van Superfluid Shielding. Superfluid Shielding is waar BEC's in 'n supervloeibare bad gedompel word en hulle sodoende beskerm teen eksterne kragte. Met minder interferensie kan die atome langer gemeet word.
Benewens die verskaffing van meer akkurate metings, kan kwantumeffekte ook binne BEC's waargeneem word. Dit is as gevolg van die atome wat as een groter atoom optree wanneer hulle neig na absolute nul. Daarom kan BEC's uiteindelik die gaping tussen kwantum- en Newtoniaanse fisika oorbrug.