เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว นักฟิสิกส์ชาวยุโรป ประกาศ พวกเขาวัดความแรงของแรงโน้มถ่วงในระดับที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยมีมา
ในการทดลองบนโต๊ะอันชาญฉลาด นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไลเดนในเนเธอร์แลนด์ มหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตันในสหราชอาณาจักร และสถาบันโฟโตนิกส์และนาโนเทคโนโลยีในอิตาลี วัดแรงประมาณ 30 อะตอมนิวตันบนอนุภาคที่มีมวลเพียงไม่ถึงครึ่งมิลลิกรัม แอตโตนิวตันคือหนึ่งในพันล้านของหนึ่งพันล้านนิวตัน ซึ่งเป็นหน่วยมาตรฐานของแรง
นักวิจัย กล่าว งานนี้สามารถ "ไขความลับเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างของจักรวาล" และอาจเป็นก้าวสำคัญสู่การปฏิวัติครั้งใหญ่ครั้งต่อไปในวิชาฟิสิกส์
แต่ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น? ไม่ใช่แค่ผลลัพธ์เท่านั้น แต่ยังเป็นวิธีการ และสิ่งที่กล่าวไว้เกี่ยวกับเส้นทางข้างหน้าสำหรับสาขาที่นักวิจารณ์วิทยาศาสตร์กล่าวว่าอาจติดอยู่ในวงวนของ ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นและผลตอบแทนที่ลดลง.
แรงดึงดูด
จากมุมมองของนักฟิสิกส์ แรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่อ่อนแอมาก นี่อาจดูเหมือนเป็นเรื่องแปลกที่จะพูด มันไม่รู้สึกอ่อนแอเมื่อคุณพยายามลุกจากเตียงในตอนเช้า!
ถึงกระนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับแรงอื่นๆ ที่เรารู้จัก เช่น แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีหน้าที่ในการยึดอะตอมเข้าด้วยกันและสร้างแสง และแรงนิวเคลียร์อย่างแรงที่ยึดแกนของอะตอม แรงโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงดึงดูดที่ค่อนข้างอ่อนระหว่างวัตถุ
และในระดับที่เล็กลง ผลของแรงโน้มถ่วงจะอ่อนลงเรื่อยๆ
เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นผลของแรงโน้มถ่วงสำหรับวัตถุที่มีขนาดเท่ากับดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์ แต่การตรวจจับผลกระทบของแรงโน้มถ่วงสำหรับวัตถุขนาดเล็กและเบานั้นทำได้ยากกว่ามาก
ความจำเป็นในการทดสอบแรงโน้มถ่วง
แม้จะยากลำบาก แต่นักฟิสิกส์ต้องการทดสอบแรงโน้มถ่วงในสเกลเล็กๆ จริงๆ เนื่องจากสามารถช่วยไขปริศนาอายุนับศตวรรษในฟิสิกส์ปัจจุบันได้
ฟิสิกส์ถูกครอบงำด้วยสองทฤษฎีที่ประสบความสำเร็จอย่างมาก
ประการแรกคือทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งอธิบายแรงโน้มถ่วงและกาลอวกาศในสเกลขนาดใหญ่ ประการที่สองคือกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งเป็นทฤษฎีเกี่ยวกับอนุภาคและสนามซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสสารในขนาดที่เล็ก
ทฤษฎีทั้งสองนี้ขัดแย้งกันในบางด้าน และนักฟิสิกส์ไม่เข้าใจว่าจะเกิดอะไรขึ้นในสถานการณ์ที่ควรใช้ทั้งสองทฤษฎี เป้าหมายหนึ่งของฟิสิกส์สมัยใหม่คือการรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัมเข้าไว้ในทฤษฎี "แรงโน้มถ่วงควอนตัม"
ตัวอย่างหนึ่งของสถานการณ์ที่ต้องใช้แรงโน้มถ่วงควอนตัมคือการทำความเข้าใจหลุมดำอย่างถ่องแท้ สิ่งเหล่านี้ทำนายได้โดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป และเราได้สังเกตเห็นวัตถุขนาดใหญ่ในอวกาศ แต่หลุมดำเล็กๆ ก็อาจเกิดขึ้นในระดับควอนตัมได้เช่นกัน
อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน เรายังไม่รู้ว่าจะนำทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัมมารวมกันเพื่อพิจารณาว่าแรงโน้มถ่วงและหลุมดำทำงานอย่างไรในอาณาจักรควอนตัม
ทฤษฎีใหม่และข้อมูลใหม่
มีการพัฒนาแนวทางหลายประการสำหรับทฤษฎีที่เป็นไปได้เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงควอนตัม ซึ่งรวมถึง ทฤษฎีสตริง, แรงโน้มถ่วงวงควอนตัมและ ทฤษฎีเซตเชิงสาเหตุ.
อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้เป็นแนวทางทางทฤษฎีทั้งหมด ขณะนี้เรายังไม่มีวิธีใดที่จะทดสอบพวกมันผ่านการทดลอง
เพื่อทดสอบทฤษฎีเหล่านี้เชิงประจักษ์ เราจำเป็นต้องมีวิธีในการวัดแรงโน้มถ่วงในระดับที่เล็กมากซึ่งผลกระทบทางควอนตัมมีอิทธิพลเหนือกว่า
จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การทำการทดสอบดังกล่าวก็ทำได้ยาก ดูเหมือนว่าเราต้องการอุปกรณ์ชิ้นใหญ่มาก ซึ่งใหญ่กว่าเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกอย่าง Large Hadron Collider ซึ่งส่งอนุภาคพลังงานสูงออกไปเป็นวงกว้าง 27 กิโลเมตรก่อนที่จะกระแทกพวกมันเข้าด้วยกัน
การทดลองบนโต๊ะ
นี่คือสาเหตุที่การวัดแรงโน้มถ่วงขนาดเล็กเมื่อเร็วๆ นี้มีความสำคัญมาก
การทดลองที่ดำเนินการร่วมกันระหว่างเนเธอร์แลนด์และสหราชอาณาจักรเป็นการทดลองแบบ "ตั้งโต๊ะ" มันไม่ต้องใช้เครื่องจักรขนาดใหญ่
การทดลองนี้ทำงานโดยการลอยอนุภาคในสนามแม่เหล็ก แล้วแกว่งน้ำหนักผ่านไปเพื่อดูว่าอนุภาคจะ "กระดิก" ตอบสนองอย่างไร
สิ่งนี้คล้ายคลึงกับวิธีที่ดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง "กระดิก" เมื่อมันแกว่งผ่านอีกดวงหนึ่ง
ด้วยการลอยอนุภาคด้วยแม่เหล็ก จึงสามารถแยกอนุภาคออกจากอิทธิพลต่างๆ มากมายที่ทำให้การตรวจจับอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่อ่อนแอทำได้ยาก
ข้อดีของการทดลองบนโต๊ะแบบนี้ก็คือ ไม่มีค่าใช้จ่ายหลายพันล้านดอลลาร์ ซึ่งขจัดอุปสรรคสำคัญประการหนึ่งในการทำการทดลองแรงโน้มถ่วงขนาดเล็ก และอาจนำไปสู่ความก้าวหน้าทางฟิสิกส์ด้วย (ข้อเสนอล่าสุดสำหรับผู้สืบทอดที่ใหญ่กว่าของ Large Hadron Collider จะเป็นเช่นนั้น มูลค่า 17 พันล้านดอลลาร์.)
งานที่ต้องทำ
การทดลองบนโต๊ะมีแนวโน้มที่ดีมาก แต่ยังมีงานที่ต้องทำอยู่
การทดลองล่าสุดเข้าใกล้โดเมนควอนตัม แต่ก็ไปไม่ถึงจุดนั้นนัก มวลและแรงที่เกี่ยวข้องจะต้องมีขนาดเล็กลงเพื่อดูว่าแรงโน้มถ่วงมีปฏิกิริยาอย่างไรในระดับนี้
เรายังต้องเตรียมพร้อมสำหรับความเป็นไปได้ที่อาจเป็นไปไม่ได้ที่จะผลักดันการทดลองบนโต๊ะไปไกลขนาดนี้
อาจยังมีข้อจำกัดทางเทคโนโลยีบางประการที่ทำให้เราไม่สามารถทำการทดลองแรงโน้มถ่วงในระดับควอนตัม ซึ่งผลักดันให้เรากลับไปสร้างเครื่องชนกันที่ใหญ่กว่า
กลับไปที่ทฤษฎี
นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัมบางทฤษฎีที่อาจทดสอบโดยใช้การทดลองบนโต๊ะนั้นรุนแรงมาก
เสนอทฤษฎีบางทฤษฎี เช่น แรงโน้มถ่วงควอนตัมแบบวนซ้ำ พื้นที่และเวลาอาจหายไป ในระดับที่เล็กมากหรือมีพลังงานสูง หากถูกต้อง ก็อาจไม่สามารถทำการทดลองในระดับเหล่านี้ได้
ท้ายที่สุดแล้ว การทดลองที่เรารู้จักคือสิ่งที่เกิดขึ้น ณ สถานที่ใดสถานที่หนึ่ง ในช่วงเวลาหนึ่งๆ หากทฤษฎีเช่นนี้ถูกต้อง เราอาจต้องคิดใหม่ถึงธรรมชาติของการทดลอง เพื่อที่เราจะได้เข้าใจในสถานการณ์ที่ไม่มีอวกาศและเวลา
ในทางกลับกัน การที่เราสามารถทำการทดลองที่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงในสเกลเล็กๆ อย่างตรงไปตรงมาอาจบ่งบอกได้ว่าท้ายที่สุดแล้วก็มีอวกาศและเวลาอยู่
ข้อไหนจะพิสูจน์ได้จริง? วิธีที่ดีที่สุดในการค้นหาคือทำการทดลองบนโต๊ะต่อไป และผลักดันการทดลองเหล่านั้นให้ไกลที่สุด
บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.
เครดิตภาพ: การิก บาร์เซเกียน / Pixabay
- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: 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/
- :เป็น
- :ไม่
- :ที่ไหน
- 30
- a
- เกี่ยวกับเรา
- ไม่อยู่
- คันเร่ง
- ลงชื่อเข้าใช้
- ข้าม
- การกระทำ
- หลังจาก
- มาแล้ว
- ทั้งหมด
- ด้วย
- an
- และ
- อื่น
- ใด
- ใช้
- วิธีการ
- เป็น
- เกิดขึ้น
- รอบ
- บทความ
- AS
- At
- สถานที่น่าสนใจ
- กลับ
- อุปสรรค
- ขั้นพื้นฐาน
- BE
- ร้านเสริมสวยเกาหลี
- เพราะ
- รับ
- ก่อน
- ด้านล่าง
- ที่ดีที่สุด
- ระหว่าง
- ใหญ่
- ที่ใหญ่กว่า
- พันล้าน
- ผูกพัน
- Black
- หลุมดำ
- Blocks
- ทั้งสอง
- สาขา
- นำมาซึ่ง
- การก่อสร้าง
- แต่
- by
- CAN
- พกพา
- ปิดหน้านี้
- CO
- COM
- รวมกัน
- มา
- สภาสามัญ
- เมื่อเทียบกับ
- ดำเนินการ
- การดำเนิน
- การสนทนา
- แก้ไข
- ราคา
- ค่าใช้จ่าย
- ได้
- ตอบโต้
- ความคิดสร้างสรรค์
- เครดิต
- นักวิจารณ์
- ปัจจุบัน
- ขณะนี้
- อธิบาย
- ตรวจจับ
- พัฒนา
- ความยาก
- การน้อยลงไป
- do
- ไม่
- ดอลลาร์
- โดเมน
- ครอง
- ครอบงำ
- Dont
- ง่าย
- ผลกระทบ
- อย่างสิ้นเชิง
- อุปกรณ์
- ในทวีปยุโรป
- แม้
- เคย
- ตัวอย่าง
- การทดลอง
- การทดลอง
- อย่างยิ่ง
- ความจริง
- ไกล
- รู้สึก
- สนาม
- หา
- ชื่อจริง
- ที่ลอย
- สำหรับ
- บังคับ
- กองกำลัง
- ข้างหน้า
- ราคาเริ่มต้นที่
- อย่างเต็มที่
- General
- การสร้าง
- ได้รับ
- ให้
- Go
- เป้าหมาย
- ไป
- แรงโน้มถ่วง
- แรงดึงดูด
- มี
- ครึ่ง
- มือ
- เกิดขึ้น
- ที่เกิดขึ้น
- ยาก
- ยาก
- มี
- ช่วย
- จุดสูง
- หลุม
- สรุป ความน่าเชื่อถือของ Olymp Trade?
- ทำอย่างไร
- อย่างไรก็ตาม
- HTTPS
- ใหญ่
- if
- สำคัญ
- in
- รวมทั้ง
- สถาบัน
- เข้าไป
- ร่วมมือ
- ที่เกี่ยวข้องกับ
- เปลี่ยว
- IT
- อิตาลี
- เพียงแค่
- เก็บ
- ชนิด
- ทราบ
- ใหญ่
- ใหญ่ที่สุด
- ล่าสุด
- กระโดด
- License
- เบา
- กดไลก์
- การ จำกัด
- เครื่องจักรกล
- สนามแม่เหล็ก
- แม่เหล็กติดตู้เย็น
- หลัก
- ทำ
- การทำ
- หลาย
- มวล
- ฝูง
- มาก
- อาจ..
- วัด
- การวัด
- กลศาสตร์
- วิธี
- อาจ
- ทันสมัย
- ข้อมูลเพิ่มเติม
- มาก
- ความลึกลับ
- ธรรมชาติ
- จำเป็นต้อง
- จำเป็น
- เนเธอร์แลนด์
- ใหม่
- นิวตัน
- ถัดไป
- NIH
- สังเกต
- นิวเคลียร์
- จำนวน
- วัตถุ
- of
- on
- ONE
- คน
- or
- อื่นๆ
- ออก
- เกิน
- หน้า
- ในสิ่งที่สนใจ
- อดีต
- เส้นทาง
- ดำเนินการ
- ที่มีประสิทธิภาพ
- ฟิสิกส์
- ชิ้น
- สถานที่
- ดาวเคราะห์
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- กรุณา
- จุด
- จุดชมวิว
- ความเป็นไปได้
- เป็นไปได้
- ที่มีศักยภาพ
- ที่อาจเกิดขึ้น
- ที่คาดการณ์
- เตรียม
- นำเสนอ
- ป้องกัน
- ความคืบหน้า
- แวว
- ข้อเสนอ
- พิสูจน์
- ผลัก
- ใจเร่งเร้า
- ควอนตัม
- กลศาสตร์ควอนตัม
- ทีเดียว
- หัวรุนแรง
- มาถึง
- อ่าน
- จริงๆ
- ดินแดน
- เมื่อเร็ว ๆ นี้
- เมื่อเร็ว ๆ นี้
- สัมพัทธ์
- ความสัมพันธ์
- เอาออก
- ลบ
- ต้องการ
- นักวิจัย
- แก้ไข
- คำตอบ
- รับผิดชอบ
- ผล
- การปฏิวัติ
- ขวา
- s
- กล่าว
- พูดว่า
- ขนาด
- ตาชั่ง
- วิทยาศาสตร์
- ที่สอง
- ความลับ
- เห็น
- ดูเหมือน
- ดูเหมือน
- ส่ง
- ความรู้สึก
- ชุด
- น่า
- สถานการณ์
- สถานการณ์
- ขนาด
- เล็ก
- มีขนาดเล็กกว่า
- So
- บาง
- เซาแธมป์ตัน
- ช่องว่าง
- อวกาศและเวลา
- มาตรฐาน
- ดาว
- ขั้นตอน
- ยังคง
- ซื่อตรง
- ความแข็งแรง
- แข็งแรง
- ที่ประสบความสำเร็จ
- อย่างเช่น
- แนะนำ
- ชิงช้า
- ตาราง
- TAG
- เทคโนโลยี
- ทดสอบ
- การทดสอบ
- การทดสอบ
- กว่า
- ที่
- พื้นที่
- เนเธอร์แลนด์
- สหราชอาณาจักร
- พวกเขา
- แล้วก็
- ตามทฤษฎี
- ทฤษฎี
- ที่นั่น
- ล้อยางขัดเหล่านี้ติดตั้งบนแกน XNUMX (มม.) ผลิตภัณฑ์นี้ถูกผลิตในหลายรูปทรง และหลากหลายเบอร์ความแน่นหนาของปริมาณอนุภาคขัดของมัน จะทำให้ท่านได้รับประสิทธิภาพสูงในการขัดและการใช้งานที่ยาวนาน
- พวกเขา
- สิ่ง
- สิ่ง
- นี้
- ดังนั้น
- เวลา
- ไปยัง
- ร่วมกัน
- ไปทาง
- ติดกับดัก
- จริง
- พยายาม
- สอง
- Uk
- ภายใต้
- เข้าใจ
- หน่วย
- มหาวิทยาลัย
- us
- การใช้
- มาก
- ผ่านทาง
- รายละเอียด
- ต้องการ
- คือ
- ทาง..
- วิธี
- we
- อ่อนแอ
- ปรับตัวลดลง
- สัปดาห์
- น้ำหนัก
- อะไร
- เมื่อ
- ที่
- ทำไม
- จะ
- กับ
- งาน
- โรงงาน
- ของโลก
- คุ้มค่า
- จะ
- ยัง
- ลมทะเล
- ซูม