Sir Isaac Newton einer der einflussreichsten Wissenschaftler aller Zeiten interessierte sich besonders für die Umlaufbahn des Mondes um die Erde. Er argumentierte, dass die Kraft, die den Mond auf seiner Flugbahn hält, die Schwerkraft sein muss und sich daher über weite Entfernungen erstrecken mussAn diesem Punkt haben Wissenschaftler versucht zu verstehen, was Schwerkraft ist und wie man sie misst.
Albert Einstein hatte eine Theorie Diese Schwerkraft ist der Raum selbst, der um eine Masse gekrümmt ist und Objekte in ihre verzogene Domäne zieht. Wissenschaftler haben dieses theoretische Modell verwendet und es mit einer Reihe kosmologischer Erklärungen kombiniert, um zu versuchen, zu verstehen, was unser Universum ausmacht.
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Dunkle Materie
Bei Beobachtung gibt es im Universum viel zu wenig sichtbare Materie, um die berechnete Gravitationsenergie zu bilden. Daher führten Wissenschaftler den 'leeren Raum' auf dunkle Materie das ungefähr 27 Prozent des Universums einnimmt.
Das ' Verlindes-Hypothese der Schwerkraft 'versucht jedoch, die Inkonsistenzen der Dunklen Materie zu beseitigen. Es beschreibt die Schwerkraft als eine entropische Kraft eine Kraft, die durch die thermodynamische Tendenz des Systems beeinflusst wird, seine Entropie zu erhöhen und nicht als seine zuvor angenommene grundlegende Wechselwirkung. Kürzlich hat die Verlindes-Hypothese einige bestandenerste Tests.
Schwerkraft messen
Unsere Theorien und unser Verständnis der Schwerkraft sind alles andere als kohärent und die Etablierung einer allgemein akzeptierten Theorie kann uns helfen, einige der grundlegenden Fragen der Physik zu beantworten. Eine aktuelle Artikel veröffentlicht im Journal of Physics Review Letters, Dezember 2016, behauptet, einen neuen Weg gefunden zu haben, um die Schwerkraft mit einer Genauigkeit zu messen, die viel höher ist als bei früheren Versuchen. Forscher des MIT Department of Physics verwenden eine Methode namens Atominterferometrie . Atominterferometrie ist eine Technik zur präzisen Messung der Natur von Atomen.
Einsteins Theorie von Welle-Teilchen-Dualität besagt, dass Teilchen als Wellen oder Teilchen klassifiziert werden können. Daher kann diese Technik verwendet werden, um die Differenz der Wellenphasen von Atomen zu messen, um die auf sie einwirkenden Kräfte zu berechnen.
Methode
Ein Laser wird durch Materie in Form von Bose-Einstein-Kondensate BEC, einer der fünf Zustände der Materie Gas, Flüssigkeit, Feststoff, Plasma, BEC. BEC ist eine Ansammlung von Atomen, die auf einen Grad des absoluten Nullpunkts abgekühlt sind. Die Atome bewegen sich dort kaum relativ zueinanderist keine freie Energie, um dies zu tun. Daher sind die Atome in der Materie gefangen und ihre Position relativ zu den nicht gefangenen Atomen kann gemessen werden.
Die Anzahl der eingefangenen und nicht eingefangenen Atome ist jedoch ungleichmäßig, was zu Messfehlern führen kann. Daher werden bei dieser Methode zwei separate Kondensate mit unterschiedlichen magnetischen Ausrichtungen verwendet. Jedes Kondensat wird dann dem Laser und einem Magnetfeld ausgesetzt. Das Magnetfeld verursachtdie Atome verteilen sich gleichmäßig zwischen ihnen, wodurch die Genauigkeit der Messung erhöht wird.
Superfluid Shielding
Das Forschungsteam geht mit der Einführung noch einen Schritt weiter. Superfluid Shielding . Bei der Superfluid-Abschirmung werden BECs in ein Superfluid-Bad getaucht, um sie vor äußeren Kräften zu schützen. Mit weniger Interferenz können die Atome länger gemessen werden.
Zusätzlich zu genaueren Messungen können Quanteneffekte auch innerhalb von BECs beobachtet werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Atome als ein größeres Atom wirken, wenn sie gegen den absoluten Nullpunkt tendieren. Daher können BECs möglicherweise die Lücke zwischen ihnen überbrücken. Quanten und Newtonsche Physik .
H / T : ScienceAlert
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Geschrieben von Terry Berman