การเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกลงมาอย่างอิสระนั้นไม่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของวัตถุเหล่านั้น นี่เป็นหนึ่งในรากฐานของหลักการสมมูล (EEP) ของไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นรากฐานของความเข้าใจสมัยใหม่เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงของเรา อย่างไรก็ตาม หลักการนี้อยู่ภายใต้การตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง การละเมิดใดๆ จะทำให้เราทราบเบาะแสในการค้นหาพลังงานมืดและสสารมืด ขณะเดียวกันก็ชี้แนะความเข้าใจของเราเกี่ยวกับหลุมดำและระบบอื่นๆ ที่แรงโน้มถ่วงและกลศาสตร์ควอนตัมมาบรรจบกัน
นักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส และเยอรมนี ได้สร้างระบบใหม่สำหรับทดสอบ EEP ซึ่งเป็นส่วนผสมของก๊าซควอนตัมเย็นจัด 2 ชนิดที่โคจรรอบโลกบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) พวกเขายังได้สาธิตอะตอมอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบสองสายพันธุ์ตัวแรกในอวกาศ ซึ่งพวกเขาอธิบายว่าเป็น "ขั้นตอนสำคัญ" ในการทดสอบ EEP คำถามที่พวกเขามุ่งหวังที่จะตอบในการทดลองนี้นั้นง่ายมาก: อะตอมสองอะตอมที่มีมวลต่างกันตกลงมาในอัตราเดียวกันหรือไม่
อะตอมเย็นบน ISS
สถานีอวกาศนานาชาติเป็นที่ตั้งของ ห้องปฏิบัติการ Cold Atom (CAL) ซึ่งเป็น “สนามเด็กเล่น” สำหรับอะตอมในอวกาศ เปิดตัวในปี 2018 ในปี 2020 บริษัทได้สร้างโบส-ไอน์สไตน์คอนเดนเสท (BEC) ขึ้นในอวกาศเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นสถานะพิเศษของสสารที่เกิดขึ้นหลังจากการทำให้อะตอมเย็นลงจนมีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์เพียงเล็กน้อย ก๊าซควอนตัมแรกนี้ประกอบด้วยอะตอมรูบิเดียมที่มีอุณหภูมิเย็นจัดเป็นพิเศษ แต่หลังจากการอัพเกรดในปี 2021 CAL ยังเป็นแหล่งไมโครเวฟสำหรับสร้างก๊าซควอนตัมของอะตอมโพแทสเซียม
ในผลงานล่าสุดที่ได้อธิบายไว้ใน ธรรมชาตินักวิทยาศาสตร์ของ CAL ได้สร้างส่วนผสมควอนตัมของทั้งสองสายพันธุ์บน ISS “การสร้างส่วนผสมควอนตัมในอวกาศเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาการวัดที่มีความแม่นยำสูงเพื่อทดสอบหลักการเทียบเท่าของไอน์สไตน์” กล่าว กาเบรียล มุลเลอร์นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยไลบ์นิซ ในเมืองฮันโนเวอร์ ประเทศเยอรมนี ซึ่งมีส่วนร่วมในการทดลองนี้
เพื่อให้บรรลุส่วนผสมนี้ ทีมงานได้จำกัดอะตอมของรูบิเดียมไว้ในกับดักแม่เหล็ก และปล่อยให้อะตอม "ร้อน" ที่มีพลังงานมากที่สุดระเหยออกจากกับดัก โดยทิ้งอะตอม "เย็น" ไว้เบื้องหลัง สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนเฟสเป็นก๊าซควอนตัมในที่สุดเมื่ออะตอมลดลงต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤติที่แน่นอน
แม้ว่ากระบวนการนี้จะใช้ได้กับอะตอมโพแทสเซียมด้วย แต่การระเหยทั้งสองชนิดไปพร้อมกันในกับดักเดียวกันนั้นไม่ได้ตรงไปตรงมา เนื่องจากโครงสร้างพลังงานภายในของอะตอมรูบิเดียมและโพแทสเซียมแตกต่างกัน อุณหภูมิเริ่มต้นในกับดักจึงแตกต่างกันไป และสภาวะที่เหมาะสมของกับดักและเวลาในการระเหยที่จำเป็นในการไปถึงอุณหภูมิวิกฤติก็เช่นกัน เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์ต้องหันไปหาวิธีแก้ปัญหาอื่น “ก๊าซควอนตัมโพแทสเซียมไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยการทำความเย็นแบบระเหย แต่จะถูกทำให้เย็นลง 'เห็นอกเห็นใจ' ผ่านทางการสัมผัสความร้อนโดยตรงกับก๊าซรูบิเดียมที่เย็นจัดเป็นพิเศษที่ระเหยออกไป” Müller อธิบาย
เขากล่าวเสริมว่าการสร้างก๊าซควอนตัมในอวกาศนั้นมีข้อดี “บนโลก มีแรงโน้มถ่วงลดลง ซึ่งหมายความว่าอะตอมสองอะตอมที่มีมวลต่างกันจะไม่อยู่ในตำแหน่งเดียวกันในกับดัก ในทางกลับกัน ในอวกาศ ปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วงนั้นอ่อนแอ และทั้งสองสายพันธุ์ก็ทับซ้อนกัน” ลักษณะการทำงานในสภาวะไร้น้ำหนักนี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทดลองที่มุ่งสังเกตปฏิกิริยาระหว่างสองสายพันธุ์ที่อาจจะถูกแย่งชิงโดยผลกระทบของแรงโน้มถ่วงบนโลก
บทบาทสำคัญของวิศวกรรมสถานะควอนตัม
การผลิตส่วนผสมควอนตัมของอะตอมรูบิเดียมและโพแทสเซียมช่วยให้ทีม CAL ใกล้การทดสอบ EEP เข้าไปอีกขั้นหนึ่ง แต่องค์ประกอบอื่นๆ ของการทดลองยังคงต้องได้รับการควบคุม ตัวอย่างเช่น แม้ว่าทั้งสองสายพันธุ์จะทับซ้อนกันในกับดัก แต่เมื่อพวกมันถูกปล่อยออกจากกับดัก ตำแหน่งเริ่มต้นของพวกมันจะแตกต่างกันเล็กน้อย Müller อธิบายว่าส่วนหนึ่งเป็นเพราะคุณสมบัติของอะตอมแต่ละสปีชีส์ที่นำไปสู่ไดนามิกที่แตกต่างกัน แต่ยังเกิดจากการปล่อยกับดักไม่ได้เกิดขึ้นทันที ซึ่งหมายความว่าสปีชีส์หนึ่งในสปีชีส์ประสบกับแรงแม่เหล็กที่เหลืออยู่เมื่อเทียบกับอีกสปีชีส์หนึ่ง ผลกระทบที่เป็นระบบดังกล่าวอาจปรากฏว่าเป็นการละเมิด EEP ได้ง่ายหากไม่ได้รับการดูแลอย่างเหมาะสม
ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงหันมาให้ความสนใจกับการกำหนดลักษณะของกับดักอย่างเป็นระบบและลดเสียงรบกวนที่ไม่พึงประสงค์ “นี่เป็นงานที่ดำเนินการอย่างแข็งขันในฮันโนเวอร์ เพื่อสร้างสถานะอินพุตที่ออกแบบมาอย่างดีของทั้งสองสายพันธุ์ ซึ่งจะมีความสำคัญเนื่องจากคุณต้องการเงื่อนไขเริ่มต้นที่คล้ายคลึงกันก่อนที่คุณจะเริ่มอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์” Müller กล่าว เขาเสริมว่าวิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่งสำหรับปัญหาตำแหน่งเริ่มต้นคือการเคลื่อนย้ายทั้งสองสายพันธุ์ไปยังตำแหน่งเดียวอย่างช้าๆ ก่อนที่จะปิดกับดักแม่เหล็ก แม้ว่าสิ่งนี้สามารถทำได้ด้วยความแม่นยำสูง แต่ก็มีค่าใช้จ่ายในการทำให้อะตอมร้อนขึ้นและสูญเสียบางส่วนไป นักวิทยาศาสตร์จึงหวังว่าจะใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกลไกการขนส่ง และด้วยเหตุนี้จึงสามารถควบคุมไดนามิกของอะตอมได้เหมือนกัน แต่เร็วกว่ามาก
อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์อะตอมแบบสองสายพันธุ์ในอวกาศ
เมื่อปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือทำการทดสอบ EEP โดยใช้อินเทอร์เฟอโรเมทรีของอะตอมแบบสองสปีชีส์ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการใช้พัลส์แสงเพื่อสร้างการซ้อนทับกันของเมฆอะตอมเย็นจัดทั้งสองก้อน จากนั้นจึงรวมตัวกันอีกครั้งและปล่อยให้พวกมันเข้าไปยุ่งหลังจากช่วงวิวัฒนาการอิสระระยะหนึ่ง รูปแบบการรบกวนประกอบด้วยข้อมูลอันมีค่าเกี่ยวกับความเร่งของส่วนผสม ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สามารถแยกแยะได้ว่าทั้งสองสายพันธุ์มีประสบการณ์ความเร่งโน้มถ่วงเท่ากันหรือไม่
ปัจจัยจำกัดในเทคนิคนี้คือตำแหน่งของลำแสงเลเซอร์และตัวอย่างอะตอมซ้อนทับกันได้ดีเพียงใด “นี่เป็นส่วนที่ยุ่งยากที่สุด” มุลเลอร์เน้นย้ำ ปัญหาหนึ่งคือการสั่นสะเทือนบน ISS ทำให้ระบบเลเซอร์สั่นสะเทือน ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนเฟสเข้าสู่ระบบ ปัญหาอีกประการหนึ่งคือโครงสร้างมวลและพลังงานปรมาณูที่แตกต่างกันของทั้งสองสายพันธุ์ทำให้พวกเขาตอบสนองต่อเสียงสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดการแยกระหว่างอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ของอะตอมทั้งสอง
ในงานล่าสุด นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตอะตอมอินเตอร์เฟอโรเมทรีของส่วนผสมพร้อมกัน และวัดระยะสัมพัทธ์ระหว่างรูปแบบการรบกวนของรูบิเดียมกับอะตอมโพแทสเซียม อย่างไรก็ตาม พวกเขาตระหนักดีว่าขั้นตอนดังกล่าวน่าจะเกิดจากแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนที่พวกเขาต้องจัดการ ไม่ใช่การละเมิด EPP
ภารกิจในอนาคต
โมดูลวิทยาศาสตร์ใหม่เปิดตัวสู่ ISS โดยมีเป้าหมายในการเพิ่มจำนวนอะตอม ปรับปรุงแหล่งเลเซอร์ และใช้อัลกอริธึมใหม่ในลำดับการทดลอง โดยพื้นฐานแล้ว นักวิทยาศาสตร์ของ CAL กำลังมุ่งมั่นที่จะสาธิตการวัดความแม่นยำเฉื่อยที่นอกเหนือไปจากความทันสมัยในปัจจุบัน “การตระหนักรู้ดังกล่าวถือเป็นก้าวสำคัญต่อภารกิจดาวเทียมในอนาคตที่ทดสอบความเป็นสากลของการตกอย่างอิสระไปสู่ระดับที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน” ฮันโนเวอร์กล่าว นาเซอร์ กาลูลผู้ร่วมเขียนบทความล่าสุด
คอนเดนเสทโบส-ไอน์สไตน์ถูกสร้างขึ้นบนสถานีอวกาศนานาชาติ
ตัวอย่างหนึ่งที่ Gaaloul กล่าวถึงคือข้อเสนอ STE-QUEST (Space-Time Explorer และ Quantum Equivalence Principle Space Test) ซึ่งจะไวต่อความแตกต่างในการเร่งความเร็วเพียง 10-17 m / s2. ความแม่นยำนี้เทียบเท่ากับการทิ้งแอปเปิ้ลกับส้ม แล้ววัดความแตกต่างในตำแหน่งภายในรัศมีของโปรตอนในหนึ่งวินาที อวกาศนั้นมีชื่อเสียงว่าแข็ง แต่การแทรกสอดของอะตอมในอวกาศนั้นยากกว่าอีก
- 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://physicsworld.com/a/space-borne-atoms-herald-new-tests-of-einsteins-equivalence-principle/
- :มี
- :เป็น
- :ไม่
- :ที่ไหน
- $ ขึ้น
- 160
- 2018
- 2020
- 2021
- a
- เกี่ยวกับเรา
- ข้างบน
- แน่นอน
- การเร่งความเร็ว
- บรรลุ
- ประสบความสำเร็จ
- อย่างกระตือรือร้น
- การปรับตัว
- เพิ่ม
- หลังจาก
- จุดมุ่งหมาย
- มีวัตถุประสงค์เพื่อ
- จุดมุ่งหมาย
- อัลกอริทึม
- อนุญาตให้
- ด้วย
- แม้ว่า
- an
- และ
- อื่น
- คำตอบ
- ใด
- สิ่งใด
- Apple
- เป็น
- รอบ
- การจัดการ
- ศิลปะ
- AS
- แง่มุม
- At
- อะตอม
- อะตอม
- ความสนใจ
- ทราบ
- BE
- คาน
- บริษัท บีอีซี
- ก่อน
- หลัง
- กำลัง
- ด้านล่าง
- ระหว่าง
- เกิน
- Black
- หลุมดำ
- ร่างกาย
- ทั้งสอง
- นำ
- แต่
- by
- CAN
- ซึ่ง
- ก่อให้เกิด
- บาง
- ห้อง
- ชิป
- คลิก
- ใกล้ชิด
- ผู้เขียนร่วม
- สอดคล้องกัน
- ผู้สมัครที่ไม่รู้จัก
- มา
- ส่วนประกอบ
- เงื่อนไข
- คงที่
- ติดต่อเรา
- มี
- ควบคุม
- ได้
- สร้าง
- ที่สร้างขึ้น
- วิกฤติ
- ที่ข้าม
- สำคัญมาก
- ปัจจุบัน
- สถานะปัจจุบัน
- มืด
- สสารมืด
- สาธิต
- แสดงให้เห็นถึง
- บรรยาย
- อธิบาย
- ที่กำลังพัฒนา
- ความแตกต่าง
- ความแตกต่าง
- ต่าง
- ต่างกัน
- โดยตรง
- do
- ทำ
- หล่น
- ลดลง
- สอง
- พลศาสตร์
- แต่ละ
- โลก
- อย่างง่ายดาย
- ผลกระทบ
- Einstein
- องค์ประกอบ
- อื่น
- ที่กระปรี้กระเปร่า
- พลังงาน
- ความเท่าเทียมกัน
- เท่ากัน
- จำเป็น
- แม้
- ในที่สุด
- วิวัฒนาการ
- ตัวอย่าง
- มีประสบการณ์
- ประสบการณ์
- การทดลอง
- การทดลอง
- การทดลอง
- อธิบาย
- นักสำรวจ
- สารสกัด
- ปัจจัย
- ตก
- ล้ม
- ชื่อเสียง
- เร็วขึ้น
- ชื่อจริง
- ดังต่อไปนี้
- สำหรับ
- บังคับ
- ฐานราก
- ฝรั่งเศส
- ฟรี
- ราคาเริ่มต้นที่
- ลึกซึ้ง
- อนาคต
- GAS
- สร้าง
- ประเทศเยอรมัน
- ให้
- เป้าหมาย
- แรงโน้มถ่วง
- แรงดึงดูด
- ที่แนะนำ
- มี
- มือ
- ยาก
- ยาก
- มี
- he
- จุดสูง
- คำแนะนำ
- ถือ
- หลุม
- หน้าแรก
- ความหวัง
- เจ้าภาพ
- สรุป ความน่าเชื่อถือของ Olymp Trade?
- อย่างไรก็ตาม
- HTTPS
- if
- ภาพ
- การดำเนินการ
- สำคัญ
- การปรับปรุง
- in
- ที่เพิ่มขึ้น
- อิสระ
- ข้อมูล
- แรกเริ่ม
- อินพุต
- ภายใน
- ปฏิสัมพันธ์
- ปฏิสัมพันธ์
- แทรกแซง
- การรบกวนจากสมาชิกอื่น
- ภายใน
- International
- สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS)
- เข้าไป
- แนะนำ
- ร่วมมือ
- ที่เกี่ยวข้องกับการ
- สถานีอวกาศนานาชาติ
- ปัญหา
- IT
- ITS
- jpg
- เพียงแค่
- ห้องปฏิบัติการ
- เลเซอร์
- ล่าสุด
- เปิดตัว
- ชั้นนำ
- นำไปสู่
- การเรียนรู้
- การออกจาก
- การให้
- ชั้น
- ระดับ
- เบา
- น่าจะ
- การ จำกัด
- น้อย
- แพ้
- เครื่อง
- เรียนรู้เครื่อง
- ทำ
- การทำ
- มวล
- ฝูง
- เรื่อง
- ความกว้างสูงสุด
- ความหมาย
- การวัด
- วัด
- การวัด
- กลศาสตร์
- กลไก
- พบ
- กล่าวถึง
- ข้อดี
- เหตุการณ์สำคัญ
- ภารกิจ
- สารผสม
- ทันสมัย
- โมดูล
- มากที่สุด
- การเคลื่อนไหว
- มาก
- นาซา
- ธรรมชาติ
- จำเป็นต้อง
- จำเป็น
- ใหม่
- ถัดไป
- สัญญาณรบกวน
- ตอนนี้
- จำนวน
- of
- ปิด
- on
- ออนบอร์ด
- ครั้งเดียว
- ONE
- เปิด
- เพิ่มประสิทธิภาพ
- สูงสุด
- or
- ส้ม
- โคจร
- เป็นต้นฉบับ
- อื่นๆ
- มิฉะนั้น
- ของเรา
- ออก
- คาบเกี่ยวกัน
- กระดาษ
- ส่วนหนึ่ง
- แบบแผน
- ดำเนินการ
- ที่มีประสิทธิภาพ
- ระยะ
- phd
- ภาพถ่าย
- ฟิสิกส์
- โลกฟิสิกส์
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- ตำแหน่ง
- ตำแหน่ง
- ความแม่นยำ
- นำเสนอ
- หลัก
- ปัญหา
- ปัญหาที่เกิดขึ้น
- กระบวนการ
- การผลิต
- อย่างถูกต้อง
- คุณสมบัติ
- ข้อเสนอ
- ควอนตัม
- กลศาสตร์ควอนตัม
- คำถาม
- คะแนน
- ค่อนข้าง
- มาถึง
- เหตุผล
- เมื่อเร็ว ๆ นี้
- สีแดง
- ลด
- ญาติ
- ปล่อย
- การเผยแพร่
- ได้รับการแก้ไข
- ตอบสนอง
- ผล
- บทบาท
- s
- ลดลง
- เดียวกัน
- ตัวอย่าง
- ดาวเทียม
- พูดว่า
- วิทยาศาสตร์
- นักวิทยาศาสตร์
- การพิจารณา
- ค้นหา
- ที่สอง
- มีความละเอียดอ่อน
- ลำดับ
- การแสดง
- คล้ายคลึงกัน
- ง่าย
- พร้อมกัน
- เดียว
- หก
- แตกต่างกันเล็กน้อย
- ช้า
- So
- ทางออก
- บาง
- แหล่ง
- แหล่งที่มา
- ช่องว่าง
- สถานีอวกาศ
- พิเศษ
- เริ่มต้น
- สถานะ
- สถานการณ์ของสสาร
- สหรัฐอเมริกา
- สถานี
- ขั้นตอน
- ยังคง
- ซื่อตรง
- มุ่งมั่น
- โครงสร้าง
- นักเรียน
- อย่างเช่น
- การทับซ้อน
- ที่ถูกระงับ
- ระบบ
- ระบบ
- การแก้ปัญหา
- นำ
- ทีม
- เทคนิค
- ทดสอบ
- การทดสอบ
- การทดสอบ
- กว่า
- ที่
- พื้นที่
- ของพวกเขา
- พวกเขา
- ตัวเอง
- แล้วก็
- ดังนั้น
- ดังนั้น
- ร้อน
- ล้อยางขัดเหล่านี้ติดตั้งบนแกน XNUMX (มม.) ผลิตภัณฑ์นี้ถูกผลิตในหลายรูปทรง และหลากหลายเบอร์ความแน่นหนาของปริมาณอนุภาคขัดของมัน จะทำให้ท่านได้รับประสิทธิภาพสูงในการขัดและการใช้งานที่ยาวนาน
- พวกเขา
- นี้
- แต่?
- ภาพขนาดย่อ
- เวลา
- ไปยัง
- ด้านบน
- ไปทาง
- การเปลี่ยนแปลง
- การขนส่ง
- จริง
- กลับ
- หัน
- สอง
- ภายใต้
- ความเข้าใจ
- มหาวิทยาลัย
- เป็นประวัติการณ์
- ที่ไม่พึงประสงค์
- อัพเกรด
- us
- ใช้
- การใช้
- มีคุณค่า
- แตกต่าง
- ผ่านทาง
- การละเมิด
- การละเมิด
- คือ
- อ่อนแอ
- ดี
- เมื่อ
- ว่า
- ที่
- ในขณะที่
- WHO
- จะ
- กับ
- ภายใน
- งาน
- การทำงาน
- โรงงาน
- โลก
- จะ
- จะให้
- คุณ
- ลมทะเล
- เป็นศูนย์