bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Πειράματα βαρύτητας στο τραπέζι της κουζίνας:Γιατί μια μικροσκοπική, μικροσκοπική μέτρηση μπορεί να είναι μεγάλο άλμα προς τα εμπρός για τη φυσική

Στον τομέα της φυσικής, η αναζήτηση για την κατανόηση των θεμελιωδών δυνάμεων της φύσης ήταν η κινητήρια δύναμη για αιώνες. Ενώ έχουμε σημειώσει σημαντική πρόοδο στην κατανόηση των ομοιόμορφων ηλεκτρομαγνητισμού και των ισχυρών και αδύναμων πυρηνικών δυνάμεων, η βαρύτητα παρέμεινε κάπως αίνιγμα. Τώρα, ένα πρωτοποριακό πείραμα που διεξάγεται σε ένα τραπέζι της κουζίνας μπορεί να προσφέρει μια νέα προοπτική για την βαρυτική έλξη που υπογραμμίζει το σύμπαν μας.

Το εν λόγω πείραμα διεξήχθη από μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Δρ Beatrice Bonga από το Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ. Η ομάδα δημιούργησε μια εξαιρετικά ευαίσθητη ισορροπία στρέψης, μια συσκευή που αποτελείται από μια αιωρημένη δέσμη που περιστρέφεται ως απάντηση ακόμη και στις μικρότερες δυνάμεις. Αυτή η λεπτή συσκευή τους επέτρεψε να μετρήσουν τις αποκλίσεις στη βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο αντικειμένων υπό διαφορετικές συνθήκες.

Μία από τις βασικές πτυχές αυτού του πειράματος ήταν η αξιοποίηση ενός συγκεκριμένου υλικού γνωστού ως μετα -υλικού. Τα μετα -υλικά είναι μηχανικά υλικά με μοναδικές ιδιότητες που δεν εμφανίζονται φυσικά στη φύση. Σε αυτή την περίπτωση, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα μετα -υλικό κατασκευασμένο από στρώματα εναλλασσόμενου μετάλλου και κεραμικού.

Όταν τοποθετήθηκε το μετα -υλικό μεταξύ των δύο αντικειμένων στην ισορροπία στρέψης, παρατηρούσαν μια μικρή αλλά σημαντική απόκλιση στη βαρυτική δύναμη. Αυτό υποδηλώνει ότι το μετα -υλικό έχει τη δυνατότητα να "λυγίσει" τη βαρύτητα ή να επηρεάσει τα αποτελέσματά του.

Ενώ αυτή η κάμψη της βαρύτητας μπορεί να ακούγεται βαθιά, αξίζει να σημειωθεί ότι οι αποκλίσεις που παρατηρήθηκαν σε αυτό το πείραμα ήταν απίστευτα μικροσκοπικές - το ισοδύναμο μιας δύναμης ενός τετραπριδίου με το μέγεθος της βαρυτικής έλξης της Γης. Ωστόσο, παρά το μικρό του μέγεθος, αυτό το εύρημα θα μπορούσε να έχει βαθιές επιπτώσεις στην κατανόηση της φυσικής μας.

Μία πιθανότητα είναι ότι το μετα -υλικό μπορεί να παρεμβαίνει στην ανταλλαγή εικονικών βαρύτων, οι οποίες προβλέπονται από θεωρίες όπως η θεωρία των συμβολοσειρών όπως οι φορείς των βαρυτικών αλληλεπιδράσεων. Εάν επιβεβαιωθεί, αυτό θα παρέχει πειραματικά στοιχεία για την ύπαρξη βαρύτων και θα υποστήριζε το ευρύτερο πλαίσιο της θεωρίας των συμβολοσειρών.

Μια άλλη ερμηνεία των ευρημάτων θα μπορούσε να συνδεθεί με την κοσμολογική σταθερά, έναν όρο στις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας που αντιπροσωπεύει την επέκταση του σύμπαντος. Οι παρατηρούμενες αποκλίσεις στη βαρύτητα μπορεί να ρίξουν φως στη φύση της σκοτεινής ενέργειας, στην αινιγματική δύναμη που είναι υπεύθυνη για αυτή την επιτάχυνση.

Φυσικά, είναι απαραίτητες οι πειράματα και ο αυστηρός έλεγχος για την πλήρη κατανόηση της σημασίας και των επιπτώσεων αυτών των αποτελεσμάτων. Η ανεξάρτητη επαλήθευση και βελτίωση του πειράματος θα είναι απαραίτητη για να αποκλείσει τυχόν πιθανές πηγές σφάλματος ή εναλλακτικές εξηγήσεις.

Παρά τις προειδοποιήσεις αυτές, τα αποτελέσματα αυτού του πειράματος πίνακα κουζίνας έχουν προκαλέσει ενθουσιασμό στην κοινότητα της φυσικής. Η δυνατότητα να διερευνηθεί η φύση της ίδιας της βαρύτητας, χρησιμοποιώντας μια σχετικά απλή ρύθμιση, ανοίγει νέες οδούς για να εξερευνήσετε μία από τις πιο θεμελιώδεις πτυχές του σύμπαντος μας. Καθώς βυθίζουμε βαθύτερα σε αυτές τις μικρές αποκλίσεις από τις αναμενόμενες βαρυτικές δυνάμεις, μπορεί να είμαστε στην άκρη της εξάπλωσης των βαθιών μυστικών που κατέχει η βαρύτητα.

Πύλη NAND

Πύλη NAND

Μια πύλη NAND μπορεί να υλοποιηθεί με καταρράκτη μια πύλη AND και μια πύλη NOT (N). Μπορεί να υπάρχουν δύο ή περισσότερες είσοδοι σε μια πύλη NAND. Ωστόσο, υπάρχει μόνο μία έξοδος. Μπορεί επίσης να αναφέρεται ως πύλη άρνησης ΚΑΙ. Η έκφραση για μια πύλη NAND μπορεί να γραφτεί ως Στην άλγεβρα Boole,

Πόσο μεγάλη μπορεί να γίνει η ζωή;

Πόσο μεγάλη μπορεί να γίνει η ζωή;

Δείτε μια μεγαλύτερη έκδοση! Ο John Hendrix είναι εικονογράφος και συγγραφέας του βιβλίου Drawing is Magic:Discovering Yourself in a Sketchbook.

Ποιο είναι το ελαφρύτερο υλικό στον κόσμο;

Ποιο είναι το ελαφρύτερο υλικό στον κόσμο;

Τα αερόπηκτα είναι μια ποικιλόμορφη κατηγορία στερεών, πορωδών υλικών που παρουσιάζουν ένα ασυνήθιστο σύνολο ακραίων ιδιοτήτων υλικού και εξαιρετικά μικρό βάρος. Ονειρευτήκατε ποτέ να κοιμάστε σε αφράτα λευκά σύννεφα ή να βουτήξετε σε μια λίμνη συμπαγούς αέρα, μόνο για να κολυμπήσετε στην περίεργ