Ученые измерили самую маленькую силу, которая когда-либо измеренных за всю историю науки

Крoмe тoгo, для умeньшeния влияния эффeктa oбрaтнoгo quantum вoздeйствия учeныe будут испoльзoвaть всex извeстныx нa сегодняшний день методов. Используя комбинацию света лазеров и уникальной оптической технологии удержания в ловушке облака охлажденных до сверхнизкой температуры атомов, ученые измерили самую слабую силу из всех сил, измеренных учеными в истории науки.»С помощью нашей установки, мы работали очень небольшой силы к центру массы облаком атомов, охлажденных до сверхнизкой температуры и удержанных в полость оптической ловушки. Приложенная сила вызвала смещение центра массы облака, и это было измерено с помощью оптического метода», — говорит Дэн Стэмпер-Керн (Дэн Стампер — Kurn), ученый-физик из Калифорнийского университета, — «Когда силы вошли в резонанс с собственной частотой колебаний облако атомов, мы пришли к чувствительность измерения, что в четыре раза больше, чем предел, так называемый, Стандартный Квантовый Предел (Standard Quantum Limit, SQL), что определяет теоретический предел максимальной чувствительности, с которой можно производить измерения любого типа». Измерения очень малых сил, позволяет определить, в какой степени, закон Всемирного тяготения, описал сэра Исаака Ньютона, который проявляется в микроскопическом масштабе, где все законы силы и смещение-это очень и очень малых величин. Например, установки для обнаружения гравитационных волн Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), позволяет делать запись движений тысяч раз меньше диаметра протона.В основе практически всех сверхчувствительных датчиков силы находятся так называемые механические, генераторы, простые или сложные системы, которые позволяют конвертировать прижимной силы в механическое движение, поддаваться измерению. В последние годы учеными были предложены различные методы, чтобы свести к минимуму влияние указанного эффекта, благодаря тому, что порог чувствительности измерения может вплотную приблизиться к норме Квантовому Пределу. Оптическая ловушка будет сделано с помощью света от двух лазеров с длиной волны 860 и 840 нм, а для измерения перемещений центра масс облака атомов использовался лазер с длиной волны 780 нм.»Когда мы приложили силу, наш механический генератор начал колебаться с затухающей амплитудой, как и маятнику», — говорит Сидни Шрепплер, «И ключевой момент, благодаря которому нам удалось получить рекордный уровень чувствительности, измерение, стала уникальная технология поддержания сверхнизкой температуры атомов и их изоляции от окружающей среды, что позволило избавиться от сторонних шумов и помех».В будущем, ученые планируют подойти к двери SQL еще ближе, и увеличить чувствительность больше позволит охлаждения атомов до температуры, более низкой и усовершенствование оптического метода измерения перемещения центра массы облака атомов. | | 1 июля 2014 | Новости науки и техники
Ученые измерили самую маленькую силу, которая когда-либо измеренных за всю историю науки
Группа ученых из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и Калифорнийского университета в Беркли измерения силы, около 42 йоктоньютонам (42*10^-24 Ньютона). Следует отметить, что производится измерение, является частью усилий, направленных на обнаружение гравитационных волн, «ряби» пространственно-временного континуума, который описывается в теории относительности Альберта Эйнштейна. Но, к сожалению, это лучший из методов, предоставил чувствительность от шести до восьми порядков величины выше предела SQL.»Мы измерили самую слабую силу, с чувствительностью, которая является самой близкой к теоретическому пределу SQL», говорит Сидни Шрепплер (Сидней Schreppler), член исследовательской группы, — «И это стало возможным благодаря тому, что наш механический генератор состоял всего из 1200 атомов».На экспериментальной установке, основным элементом механического генератора сделал газ из атомов рубидия, охлажденных почти до температуры абсолютного нуля. И только после этого ученые могут иметь в своем распоряжении новый инструмент измерения, с помощью которого можно будет осуществлять поиск из проявлений гравитационных волн на квантовом уровне и производить другие сверхвысокоточные измерения. Потому что в малых масштабах, а также силы и перемещения приближаются к пределу квантовой определенного порога, принцип неопределенности Гейзенберга, измерение достичь объект, который называется эффектом квантовой обратного эффекта.