Lebih dari seminggu yang lalu, fisikawan Eropa mengumumkan mereka telah mengukur kekuatan gravitasi pada skala terkecil yang pernah ada.
Dalam percobaan meja yang cerdas, para peneliti di Universitas Leiden di Belanda, Universitas Southampton di Inggris, dan Institut Fotonik dan Nanoteknologi di Italia mengukur gaya sekitar 30 attonewton pada sebuah partikel dengan massa hanya di bawah setengah miligram. Attonewton adalah sepersejuta miliar newton, satuan standar gaya.
Para peneliti mengatakan Pekerjaan ini dapat “mengungkap lebih banyak rahasia tentang struktur alam semesta” dan mungkin merupakan langkah penting menuju revolusi besar berikutnya dalam fisika.
Tapi kenapa begitu? Bukan hanya hasilnya saja: tapi juga metodenya, dan apa yang dikatakannya tentang jalan ke depan bagi sebuah cabang ilmu pengetahuan yang menurut para kritikus mungkin terjebak dalam lingkaran kesalahan. meningkatnya biaya dan berkurangnya keuntungan.
Gaya berat
Dari sudut pandang fisikawan, gravitasi adalah gaya yang sangat lemah. Ini mungkin terdengar aneh untuk dikatakan. Tidak terasa lemas saat mencoba bangun dari tempat tidur di pagi hari!
Namun, dibandingkan dengan gaya-gaya lain yang kita ketahui—seperti gaya elektromagnetik yang bertanggung jawab untuk mengikat atom-atom menjadi satu dan menghasilkan cahaya, serta gaya nuklir kuat yang mengikat inti-inti atom—gravitasi memberikan daya tarik yang relatif lemah antarbenda.
Dan dalam skala yang lebih kecil, efek gravitasi semakin lemah.
Sangat mudah untuk melihat efek gravitasi pada objek seukuran bintang atau planet, namun jauh lebih sulit untuk mendeteksi efek gravitasi pada objek kecil dan ringan.
Kebutuhan untuk Menguji Gravitasi
Meski sulit, fisikawan sangat ingin menguji gravitasi dalam skala kecil. Hal ini karena hal ini dapat membantu memecahkan misteri berusia seabad dalam fisika saat ini.
Fisika didominasi oleh dua teori yang sangat sukses.
Yang pertama adalah relativitas umum, yang menggambarkan gravitasi dan ruangwaktu dalam skala besar. Yang kedua adalah mekanika kuantum, yang merupakan teori partikel dan medan—bahan penyusun dasar materi—dalam skala kecil.
Kedua teori ini dalam beberapa hal saling bertentangan, dan fisikawan tidak memahami apa yang terjadi dalam situasi di mana keduanya harus diterapkan. Salah satu tujuan fisika modern adalah menggabungkan relativitas umum dan mekanika kuantum ke dalam teori “gravitasi kuantum”.
Salah satu contoh situasi yang memerlukan gravitasi kuantum adalah untuk memahami lubang hitam sepenuhnya. Hal ini diprediksi oleh relativitas umum—dan kita telah mengamati lubang hitam berukuran besar di luar angkasa—tetapi lubang hitam kecil juga mungkin muncul pada skala kuantum.
Namun saat ini, kita belum mengetahui cara menggabungkan relativitas umum dan mekanika kuantum untuk memberikan penjelasan tentang bagaimana gravitasi, dan lubang hitam, bekerja di dunia kuantum.
Teori Baru dan Data Baru
Sejumlah pendekatan terhadap teori potensial gravitasi kuantum telah dikembangkan, termasuk teori string, lingkaran gravitasi kuantum, dan teori himpunan kausal.
Namun, pendekatan-pendekatan ini sepenuhnya bersifat teoretis. Saat ini kami tidak memiliki cara untuk mengujinya melalui eksperimen.
Untuk menguji teori-teori ini secara empiris, kita memerlukan cara untuk mengukur gravitasi pada skala yang sangat kecil di mana efek kuantum mendominasi.
Sampai saat ini, melakukan tes semacam itu masih di luar jangkauan. Tampaknya kita memerlukan peralatan yang sangat besar: bahkan lebih besar dari akselerator partikel terbesar di dunia, Large Hadron Collider, yang mengirimkan partikel berenergi tinggi dalam lingkaran sejauh 27 kilometer sebelum menghancurkannya bersama-sama.
Eksperimen Meja
Inilah sebabnya mengapa pengukuran gravitasi skala kecil saat ini sangat penting.
Eksperimen yang dilakukan bersama antara Belanda dan Inggris merupakan eksperimen “tabletop”. Itu tidak memerlukan mesin besar.
Eksperimen ini bekerja dengan melayangkan sebuah partikel di medan magnet dan kemudian mengayunkan beban melewatinya untuk melihat bagaimana partikel tersebut “bergoyang” sebagai responsnya.
Hal ini analog dengan cara sebuah planet “bergoyang” ketika ia berayun melewati planet lainnya.
Dengan mengangkat partikel menggunakan magnet, partikel tersebut dapat diisolasi dari banyak pengaruh yang membuat pendeteksian pengaruh gravitasi lemah menjadi sangat sulit.
Keunggulan eksperimen meja seperti ini adalah biayanya tidak mencapai miliaran dolar, sehingga menghilangkan salah satu hambatan utama dalam melakukan eksperimen gravitasi skala kecil, dan berpotensi membuat kemajuan dalam fisika. (Usulan terbaru untuk penerus Large Hadron Collider yang lebih besar akan muncul berharga $ 17 miliar.)
Pekerjaan yang Harus Dilakukan
Eksperimen di atas meja sangat menjanjikan, namun masih ada pekerjaan yang harus dilakukan.
Eksperimen baru-baru ini mendekati domain kuantum, tetapi belum sampai ke sana. Massa dan gaya yang terlibat harus lebih kecil lagi untuk mengetahui bagaimana gravitasi bekerja pada skala ini.
Kita juga perlu bersiap menghadapi kemungkinan bahwa eksperimen di atas meja tidak dapat dilakukan sejauh ini.
Mungkin masih ada keterbatasan teknologi yang menghalangi kita melakukan eksperimen gravitasi pada skala kuantum, sehingga mendorong kita kembali ke pembuatan pesawat penumbuk yang lebih besar.
Kembali ke Teori
Perlu juga dicatat bahwa beberapa teori gravitasi kuantum yang mungkin diuji menggunakan eksperimen di atas meja sangatlah radikal.
Beberapa teori, seperti loop quantum gravitasi, menyarankan hal ini ruang dan waktu mungkin hilang pada skala yang sangat kecil atau energi tinggi. Jika benar, eksperimen pada skala ini mungkin tidak dapat dilakukan.
Bagaimanapun, eksperimen yang kita kenal adalah eksperimen yang terjadi di tempat tertentu, dalam interval waktu tertentu. Jika teori seperti ini benar, kita mungkin perlu memikirkan kembali hakikat eksperimen sehingga kita dapat memahaminya dalam situasi di mana tidak ada ruang dan waktu.
Di sisi lain, fakta bahwa kita dapat melakukan eksperimen langsung yang melibatkan gravitasi dalam skala kecil mungkin menunjukkan bahwa ruang dan waktu memang ada.
Mana yang terbukti benar? Cara terbaik untuk mengetahuinya adalah dengan terus melakukan eksperimen di atas meja, dan mendorongnya sejauh mungkin.
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Gambar Kredit: Garik Barseghian / Pixabay
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
- PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
- PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
- Sumber: https://singularityhub.com/2024/03/04/gravity-experiments-on-the-kitchen-table-why-a-tiny-tiny-measurement-may-be-a-big-leap-forward-for-physics/
- :adalah
- :bukan
- :Di mana
- 30
- a
- Tentang Kami
- absen
- akselerator
- Akun
- di seluruh
- tindakan
- Setelah
- silam
- Semua
- juga
- an
- dan
- Lain
- Apa pun
- Mendaftar
- pendekatan
- ADALAH
- timbul
- sekitar
- artikel
- AS
- At
- daya tarik
- kembali
- hambatan
- dasar
- BE
- Kecantikan
- karena
- menjadi
- sebelum
- di bawah
- TERBAIK
- antara
- Besar
- lebih besar
- miliaran
- mengikat
- Black
- lubang hitam
- Blok
- kedua
- Cabang
- membawa
- Bangunan
- tapi
- by
- CAN
- membawa
- Penyelesaian
- CO
- COM
- menggabungkan
- datang
- Ruang makan besar
- dibandingkan
- dilakukan
- melakukan
- Percakapan
- benar
- Biaya
- Biaya
- bisa
- Melawan
- Kreatif
- kredit
- Kritik
- terbaru
- Sekarang
- menjelaskan
- menemukan
- dikembangkan
- Kesulitan
- berkurang
- do
- Tidak
- dolar
- domain
- Mendominasi
- didominasi
- Dont
- Mudah
- efek
- sepenuhnya
- peralatan
- Eropa
- Bahkan
- pERNAH
- contoh
- eksperimen
- eksperimen
- sangat
- fakta
- jauh
- merasa
- bidang
- Menemukan
- Pertama
- mengambang
- Untuk
- kekuatan
- pasukan
- Depan
- dari
- sepenuhnya
- Umum
- menghasilkan
- mendapatkan
- Memberikan
- Go
- tujuan
- akan
- gravitasi
- gaya berat
- memiliki
- Setengah
- tangan
- terjadi
- Terjadi
- Sulit
- sulit
- Memiliki
- membantu
- High
- Lubang
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- How To
- Namun
- HTTPS
- besar
- if
- penting
- in
- Termasuk
- Lembaga
- ke
- terlibat
- melibatkan
- terpencil
- IT
- Italia
- hanya
- Menjaga
- jenis
- Tahu
- besar
- terbesar
- Terbaru
- Melompat
- Lisensi
- cahaya
- 'like'
- pembatasan
- mesin-mesin
- Medan gaya
- Magnet
- Utama
- membuat
- Membuat
- banyak
- Massa
- massa
- besar-besaran
- Mungkin..
- mengukur
- pengukuran
- mekanika
- metode
- mungkin
- modern
- lebih
- banyak
- Misteri
- Alam
- Perlu
- dibutuhkan
- Belanda
- New
- Newton
- berikutnya
- NIH
- mencatat
- nuklir
- jumlah
- objek
- of
- on
- ONE
- yang
- or
- Lainnya
- di luar
- lebih
- halaman
- tertentu
- lalu
- path
- Melakukan
- melakukan
- Fisika
- potongan-potongan
- Tempat
- planet
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- silahkan
- Titik
- Sudut pandang
- kemungkinan
- mungkin
- potensi
- berpotensi
- diprediksi
- siap
- menyajikan
- mencegah
- Kemajuan
- menjanjikan
- usul
- Rasakan itu
- Dorong
- Mendorong
- Kuantum
- Mekanika kuantum
- agak
- radikal
- mencapai
- Baca
- benar-benar
- dunia
- baru
- baru-baru ini
- relatif
- relativitas
- menghapus
- menghapus
- membutuhkan
- peneliti
- menyelesaikan
- tanggapan
- tanggung jawab
- mengakibatkan
- Revolusi
- benar
- s
- mengatakan
- mengatakan
- Skala
- sisik
- Ilmu
- Kedua
- rahasia
- melihat
- terlihat
- tampak
- mengirimkan
- rasa
- set
- harus
- situasi
- situasi
- Ukuran
- kecil
- lebih kecil
- So
- beberapa
- Southampton
- Space
- Ruang dan Waktu
- standar
- Bintang
- Langkah
- Masih
- mudah
- kekuatan
- kuat
- sukses
- seperti itu
- menyarankan
- Swings
- tabel
- MENANDAI
- teknologi
- uji
- diuji
- tes
- dari
- bahwa
- Grafik
- Belanda
- Inggris
- Mereka
- kemudian
- teoretis
- teori
- Sana.
- Ini
- mereka
- hal
- hal
- ini
- Demikian
- waktu
- untuk
- bersama
- terhadap
- terperangkap
- benar
- mencoba
- dua
- Uk
- bawah
- memahami
- satuan
- universitas
- us
- menggunakan
- sangat
- melalui
- View
- ingin
- adalah
- Cara..
- cara
- we
- lemah
- lebih lemah
- minggu
- berat
- Apa
- ketika
- yang
- mengapa
- akan
- dengan
- Kerja
- bekerja
- dunia
- bernilai
- akan
- namun
- zephyrnet.dll
- Zooming