Sub acțiunea unui fascicul laser # 40; roșu) o bilă de sticlă cu un diametru de aprox. 300 nm ar trebui să "leviteze", demonstrând o sensibilitate ridicată la efectele gravitației. Introducerea unei tije de aur la o distanță de ordinul câtorva nanometri de minge va măsura efectul acesteia la distanțe scurte
Pentru a capta particula, "penseta optică" utilizează un fascicul laser concentrat. Gradientul intensității radiațiilor strânge particula în regiunea taliei, în timp ce presiunea luminii o împinge în direcția axei optice. Atunci când forța de gradient domină, particula este prinsă în regiunea punctului de focalizare; în caz contrar, particula se deplasează de-a lungul axei optice
Dintre cele patru interacțiuni fundamentale, gravitatea este cea mai ușor de înțeles și accesibilă pentru noi. Dar într-o ironie ciudată, pentru fizicieni, a devenit doar cea mai dificilă pentru o descriere și o includere științifică exactă într-o singură imagine. Pentru obiectele din scale cosmice separate prin distanțe cosmice, influența lor este precis măsurată, calculată și previzibilă. Dar cum gravitatea se comportă la nivel microscopic, de ordinul a milioane de metri, unde forțele electromagnetice domină, de obicei, foarte puțin. Și, ca de obicei, lipsa de cunoștințe stimulează cele mai tari discuții și diferite ipoteze.
Un fizician de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie din SUA (NIST), Andrew Geraci (Andrew Geraci), spune: "Există multe teorii care oferă propriile opinii cu privire la modul în care gravitatea se manifestă pe o asemenea scară. Cu toate acestea, nu este ușor să le verificăm, deoarece este extrem de dificil să aducem obiectele mai apropiate la distanța necesară și, în același timp, să măsuram deplasarea lor relativă cu precizia necesară. " Pentru asta, Geraci și echipa lui au propus să pună experimentul original.
Mai întâi, luați o sferă de sticlă mică (aproximativ 300 nm în diametru) și puneți-o sub influența unui fascicul laser cu o lungime de undă de 1,5 μm. Sfera pare a fi suspendată în limitele fasciculului laser, ceea ce face posibilă reducerea influenței frecării la practic zero. Sfera se poate mișca de-a lungul razei, dar dacă diametrul său este aproape la fel ca diametrul său, nu-l va lăsa.
O astfel de schemă, cunoscută sub numele de "capturarea optică", este utilizată pentru o serie de sarcini în domeniul nanotehnologiei - de exemplu, pentru așa-numitele "pensete optice". Gradientul intensității radiațiilor strânge o particulă mică și o păstrează aproape pe măsură ce uraganele rotative transporta obiecte mai mari.
Mișcarea unei sfere care nu este limitată de frecare va fi foarte sensibilă la efectele forțelor externe - inclusiv asupra influenței gravitaționale a unui obiect suficient de greu care poate apărea în apropiere. Poate fi o tijă de aur, pe care oamenii de știință sugerează să aducă sfera la cea mai mică distanță - aproximativ câteva nanometri, de mii de ori mai mici decât diametrul unui păr uman. Sub atracția tijei, sfera își schimbă ușor poziția, care poate fi măsurată cu un alt fascicul laser (lungime de undă de 1 μm). Observațiile asupra efectelor gravitației vor fi efectuate cu o precizie, cu ceea ce nimeni nu a făcut vreodată. În sute de mii și chiar milioane de ori mai sensibile decât experimentele deja efectuate.
Citiți de asemenea, de ce, pentru măsurătorile de înaltă precizie ale câmpului gravitațional al Pământului, oamenii de știință au început să scadă echipamente scumpe din turnul unei universități: "Drop to measure".
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: