Unikalus eksperimentas: patikrinta, kaip veikia gravitacija mikrometrų masteliu ir ar tai atitinka teoriją ()
Gravitacinė sąveika tarp dviejų kūnų tuo stipresnė, kuo mažesnis atstumas tarp jų, o priklausomybė yra kvadratinė: dvigubai toliau esantis kūnas traukia mus keturis kartus silpniau, trigubai toliau esantis – devynis kartus silpniau, ir taip toliau. Šiandieninis supratimas apie gravitacijos poveikį remiasi bendrąja reliatyvumo teorija, kuri puikiai paaiškina Visatos elgesį dideliais masteliais ir nurodo, kad atstumo priklausomybė nėra visiškai kvadratinė stipriame gravitaciniame lauke. Iš kitos pusės, mažais masteliais sistemų vystymąsi puikiai paaiškina kvantinė fizika, kurios prognozės kai kuriais atvejais skiriasi nuo reliatyvistinių.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Taigi dauguma mokslininkų neabejoja, jog šias teorijas reikia apjungti į kažkokią vientisą, geresnę, kuri išspręstų kylančius neatitikimus. Tik kyla problema, kad kol kas visi eksperimentai puikiai atitinka vienos arba kitos teorijos prognozes, o tiesiogiai nagrinėti sistemų, kurioms teorijos duoda skirtingas prognozes, kol kas negalime.
Bet galime bandyti patikrinti abiejų teorijų veikimo ribas: daryti kvantinės fizikos eksperimentus su vis didesniais kūnais, o gravitaciją tyrinėti su vis mažesniais.
Dabar pristatytas tyrimas, kuriame gravitacinė sąveika analizuota 50 mikrometrų masteliu. Tai maždaug atitinka žmogaus plauko storį. Tyrimui panaudotas prietaisas, veikiantis panašiu principu, kaip ir seniausi gravitacinės sąveikos stiprumo tyrimų įrankiai – sukamosios svyruoklės.
Įrenginys buvo toks jautrus, kad galėjo išmatuoti gravitacinės traukos kitimą, kai šalia jo sukosi objektas, turintis 18 arba 120 pusių simetriją. Taip nustatyta, kad bent jau 50 mikrometų ir didesniais atstumais gravitacinė sąveika idealiai atitinka klasikinę prognozę, t. y. mažėjimą kvadratiškai. Šis įvertinimas yra bent keletą kartų geresnis už anksčiau darytus. Jis svarbus tuo, kad padeda apriboti galimų alternatyvių gravitacijos teorijų parametrų vertes: bet kokia alternatyvi teorija turi duoti rezultatus, atitinkančius eksperimentų duomenis, taigi gravitacinė sąveika turi silpnėti kvadratiškai, atstumui tarp objektų kintant bent nuo 50 mikrometrų iki milijonų kilometrų nuotolio.
Tyrimo rezultatai arXiv.
