Een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft een nieuwe manier gevonden om zwaartekracht te meten - door verschillen in atomen in een superpositietoestand op te merken, door lasers in de lucht gesuspendeerd. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun nieuwe techniek en legt uit waarom ze denken dat deze nuttiger zal zijn dan traditionele methoden.

Momenteel, de standaardmanier om zwaartekrachtexperimenten uit te voeren, is door dingen in afgeschermde buizen te laten vallen en ze te meten terwijl ze door instrumenten suizen. Naast het geven van een zeer korte glimp van zwaartekrachtinteracties aan onderzoekers, dergelijke methoden vallen vaak ten prooi aan onbedoelde verdwaalde magnetische velden. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier gevonden om de zwaartekracht te meten zonder objecten te laten vallen.

De nieuwe benadering hield in dat een wolk van cesiumatomen in een kleine kamer in de lucht werd losgelaten en vervolgens flitsende lichten gebruikten om verschillende ervan in een superpositietoestand te splitsen. Eenmaal gesplitst, lasers werden gebruikt om alle atomen in vaste posities te houden met een van elk paar iets hoger dan zijn partner. Het team heeft vervolgens de dualiteit van de golfdeeltjes van elk atoom gemeten, die wordt beïnvloed door de zwaartekracht. Door het verschil in dualiteit tussen de gepaarde atomen te meten (vanwege het verschil in hun afstand tot de aarde), de onderzoekers konden een maat voor de zwaartekracht bedenken.

Opmerkelijk, de techniek zou het mogelijk maken om metingen in langere tijdspannes uit te voeren, omdat de atomen die worden gemeten niet zouden bewegen. Ook, het zou kunnen worden gebruikt om de zwaartekracht tussen twee objecten te meten, zoals de zwaartekracht op een atoom door een knikker. En omdat het apparaat dat gebruikt wordt om zo'n aantrekkingskracht te meten klein is, het zou veel gemakkelijker zijn om af te schermen tegen interferentie van willekeurige magnetische velden. Het zou ook de constructie mogelijk maken van draagbare zwaartekrachtmeetapparaten die kunnen worden gebruikt om de zwaartekracht van de aarde op verschillende locaties te meten - een mogelijke manier om minerale afzettingen te helpen identificeren. Een stap verder gaan, de nieuwe manier om zwaartekracht te meten kan nuttig zijn voor wetenschappers die proberen de aard van donkere materie te begrijpen en andere natuurkundige ideeën te testen, zoals het equivalentiebeginsel.

© 2019 Wetenschap X Netwerk