Ett team av forskare vid University of California, Berkeley, har hittat ett nytt sätt att mäta gravitationen - genom att notera skillnader i atomer i ett superpositionstillstånd, hängande i luften av laser. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , gruppen beskriver sin nya teknik och förklarar varför de tror att den kommer att vara mer användbar än traditionella metoder.

För närvarande, standardsättet att utföra gravitationsexperiment är att släppa ner saker i skärmade rör och mäta dem när de susar med instrument. Förutom att ge forskare en mycket kort glimt av gravitationsinteraktioner, sådana metoder faller ofta offer för oavsiktliga magnetiska fält. I denna nya insats, forskarna har hittat ett sätt att mäta gravitationen som inte innebär att föremål tappas alls.

Det nya tillvägagångssättet innebar att släppa ut ett moln av cesiumatomer i luften i en liten kammare och sedan använda blinkande ljus för att dela upp flera av dem i ett superpositionstillstånd. En gång delad, lasrar användes för att hålla alla atomer i fasta positioner med en av varje par upphöjd något högre än sin partner. Teamet mätte sedan varje atoms vågpartikeldualitet, som påverkas av gravitationen. Genom att mäta skillnaden i dualitet mellan de parade atomerna (på grund av skillnaden i deras avstånd från jorden), forskarna kunde komma med ett mått på gravitationen.

I synnerhet, Tekniken skulle tillåta mätningar att äga rum under längre tidsperioder eftersom atomerna som mäts inte skulle röra sig. Också, det kan användas för att mäta gravitationsattraktion mellan två objekt, såsom gravitationskraften på en atom av en kula. Och eftersom apparaten som används för att mäta sådan attraktion är liten, det skulle vara mycket lättare att skärma mot störningar från slumpmässiga magnetfält. Det kan också möjliggöra konstruktion av bärbara gravitationsmätningsanordningar som kan användas för att mäta jordens gravitationskraft på olika platser - ett möjligt sätt att hjälpa till att identifiera mineralfyndigheter. Att ta saker ett steg längre, det nya sättet att mäta gravitationen kan visa sig vara användbart för forskare som försöker förstå naturen hos mörk materia och testa andra fysikidéer, såsom likvärdighetsprincipen.

© 2019 Science X Network