Forskare har gjort en banbrytande upptäckt inom området kvantgravitation genom att framgångsrikt mäta den undflyende kraften på en mikroskopisk nivå. I en betydande framsteg för vår förståelse av universum har fysiker från University of Southampton, i samarbete med forskare i Europa, upptäckt en svag gravitationsdragningskraft på en liten partikel med hjälp av en ny teknik.
Denna genombrottsstudie involverade användningen av leviterande magneter för att upptäcka gravitationen på mikroskopiska partiklar som gränsar till kvantvärlden. Genom att använda denna innovativa metod har forskare lyckats registrera gravitationssignaler på den minsta massan som någonsin har registrerats, vilket tar dem ett steg närmare att lösa mysterierna kring kvantgravitationen.
Huvudförfattaren Tim Fuchs från University of Southampton förklarade att denna prestation kan vara den saknade pusselbiten i vår bild av verkligheten. Han uttryckte: ”I ett sekel har forskare brottats med utmaningen att förstå hur gravitationen och kvantmekaniken sammanvävs. Nu har vi lyckats mäta gravitationskrafter på mikroskalan, vilket tar oss närmare att låsa upp hemligheterna kring denna sammanflätade relation.”
Förståelsen av kvantgravitationens implikationer är enorm. Det kan ge svar på grundläggande frågor om universums ursprung, beteendet hos svarta hål och sammanslagningen av alla krafter i en enda omfattande teori. Genom att dyka in i kvantvärldens djup hoppas forskare få insikter i hur partiklar och krafter interagerar annorlunda på mikroskopisk skala jämfört med större objekt.
Experimentet utfört av Southampton-teamet, i samarbete med forskare från Leiden University och Institutet för fotonik och nanoteknik, använde supraledande enheter, magnetfält, känsliga detektorer och avancerade vibrationsisoleringstekniker. Genom att levitera en liten partikel som vägde endast 0,43 milligram i frystemperaturer nära absoluta nollpunkten, kunde de mäta en svag gravitationsdragningskraft på endast 30 attotonewton (aN).
Dessa resultat banar väg för ytterligare utforskning av den kvantmekaniska världen och möjliggör framtida experiment med ännu mindre objekt och krafter. Professor i fysik Hendrik Ulbricht, också från University of Southampton, underströk betydelsen av dessa resultat genom att säga: ”Vi vidgar vetenskapens horisonter, vilket kan leda till banbrytande upptäckter om gravitationen och kvantvärlden. Vår nya teknik, som utnyttjar extremt kalla temperaturer och precisa enheter för att isolera partikelvibrationer, kommer troligen att främja mätningen av kvantgravitationen.”
Genom att fördjupa sig i mysterierna av den kvantmekaniska världen och avkoda gåtan kring kvantgravitationen, siktar forskare på att låsa upp gömda sanningar om universum. Från de minsta partiklarna till de största kosmiska strukturerna kommer dessa avslöjanden att fördjupa vår förståelse av själva verklighetens väv. Denna banbrytande forskning banar väg för ytterligare framsteg inom området kvantgravitation och tar oss ett steg närmare att avslöja hemligheterna kring vårt universum.
Vanliga frågor:
Q: Vilken banbrytande upptäckt gjorde forskare inom området kvantgravitation?
A: Forskare har framgångsrikt mätt den undflyende gravitationskraften på mikroskopisk nivå med hjälp av en ny teknik som involverar leviterande magneter.
Q: Hur upptäckte forskare gravitationen på mikroskopiska partiklar?
A: Forskare använde supraledande enheter, magnetfält, känsliga detektorer och avancerade vibrationsisoleringstekniker för att mäta en svag gravitationsdragningskraft på en liten partikel som endast vägde 0,43 milligram.
Q: Vad är konsekvenserna av förståelsen för kvantgravitationen?
A: Förståelsen för kvantgravitation skulle kunna ge svar på grundläggande frågor om universums ursprung, beteendet hos svarta hål och sammanslagningen av alla krafter i en enda omfattande teori.
Q: Varför är mätningen av gravitationskrafter på mikroskalan betydande?
A: Denna mätning tar forskare närmare att lösa den sammanflätade relationen mellan gravitation och kvantmekanik, något som har varit en utmaning för forskare i ett sekel.
Q: Vad involverade experimentet som utfördes av Southampton-teamet?
A: Experimentet involverade levitering av en liten partikel i frystemperaturer nära absoluta nollpunkten och mätning av en svag gravitationsdragningskraft på endast 30 attotonewton (aN).
Definitioner:
1. Kvantgravitation: Den gren av fysiken som syftar till att beskriva gravitationen inom ramen för kvantmekaniken och som för närvarande söker förklara partiklars beteende på de minsta skalorna.
2. Mikroskopisk: Refererar till något på en mycket liten skala, vanligtvis osynlig för blotta ögat.
3. Leviterande: Att sväva eller hålla något, i detta fall en liten partikel, i en stabil position utan stöd nedifrån med hjälp av magnetiska krafter.
4. Supraledande enheter: Enheter som uppvisar noll elektrisk resistans när de kyls till mycket låga temperaturer, vilket möjliggör effektiv överföring av elektriska strömmar.
5. Vibrationsisoleringstekniker: Tekniker som används för att minimera effekten av externa vibrationer på känsliga experimentella uppställningar, vilket säkerställer noggranna mätningar.
The source of the article is from the blog foodnext.nl