Лента новостей

09:22
Музей Тавриды: «Украина хочет сорвать справедливое решение суда о скифском золоте»
09:22
Покушение на «святого Петра»
09:21
Шахматист Сергей Карякин рассказал, как относится к Гарри Каспарову
09:20
Турецкая мечта Чавушоглу
09:19
Оргкомитет Евровидения обсуждает возможность переноса конкурса из Украины в Россию
09:15
Итоги недели. «Я вас попрошу птичку нашу не обижать»
00:00
Этот день в истории - 4 Декабра
22:35
Перекричать ураган пропаганды
22:11
США не будут платить за других: батальоны НАТО отведут от границ России
22:10
Поражение Саудитов: Саудовская Аравия выводит войска из Йемена
22:05
Independent пристыдил Запад за войну в Сирии
21:32
Литва знает, где купить военную технику по цене легковушки
21:31
Гордость лимитрофов и ужас реальности
21:29
Коренной перелом в Алеппо: боевикам осталась только пустыня
21:28
В дагестанском селе Талги силовики уничтожили пять боевиков
21:27
Сводка, Сирия: сожженные БТРы и разбитые командные центры боевиков
21:23
«Атлант» расправил плечи: ВМФ России наращивает присутствие в Мировом океане
19:06
Зачем Британия лезет на Минобороны?
18:36
Украина пообещала НАТО новейшие технологии и бесценный опыт
18:34
В Иране принят закон о запрете импорта из США товаров широкого потребления
16:40
Андрей Ваджра: Паны и быдло
16:36
Пресс-конференция Лаврова и главы МИД Японии Кисиды по итогам переговоров
16:35
Жительницу города Сочи осудили за разглашение гостайны по СМС
16:32
Эдуард Лимонов: Ничто мне в нём не нравится
13:31
Гений из кондитерской
12:42
Stratfor прогнозирует усиление России и дальнейший раскол на Западе
12:41
Гроссмейстер Путин: объявление о независимости России
12:38
Ахиллесова пята России
12:35
Дональд Трамп сделал исторический дипломатический шаг
12:34
Молдавия оказалась хитрее Украины
12:33
Почему президент Путин цитировал Евангелие от Матфея
12:32
Украина пропала с радаров
12:31
Необычные крестины: выйдя из церкви, Ярош вооружил семью
12:29
Трамп не забыл свои предвыборные обещания и теперь угрожает семье Клинтон преследованием
12:24
Для невозможных идиотов нет ничего невозможного
12:23
«Президент УПАины»: как поляки отреагировали на приезд Порошенко в Польшу
12:23
Саакашвили о Тимошенко: Ни в коем случае не надо недооценивать ее силу
12:10
Глава МИД Японии назвал темы, которые хочет обсудить с Лавровым
12:06
Пентагон расслабился: Россия и Китай опережают США в гонке за гиперзвук
12:00
Александр Зубченко: Заговор антикоррупционеров
11:56
Бремя белого человека
11:48
Вечеринка с ипритом
11:45
«Черные осы» Кастро
11:44
Что ждет армию России в новом учебном году
11:40
Орда не пройдет: Россия возродила легендарное подразделение в Крыму
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » Ученые измерили самую маленькую силу из когда-либо измеренных за всю историю науки

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

Механический генератор

Группа ученых из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и Калифорнийского университета в Беркли произвела измерения силы, равной приблизительно 42 йоктоньютонам (42*10^-24 Ньютона). 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 за всю историю науки.

"Используя нашу установку мы приложили крайне малую силу к центру массы облака атомов, охлажденных до сверхнизкой температуры и удерживаемых во впадине оптической ловушки. Приложенная сила вызвала перемещение центра массы облака и это было измерено при помощи оптического метода" - рассказывает Дэн Стэмпер-Керн (Dan Stamper- Kurn), ученый-физик из Калифорнийского университета, - "Когда прикладываемые силы вошли в резонанс с собственной частотой колебаний облака атомов мы достигли чувствительности измерений, который всего в четыре раза больше абсолютного предела, так называемого Стандартного Квантового Предела (Standard Quantum Limit, SQL), определяющего максимальный теоретический предел чувствительности, с которым может быть сделано измерение любого вида". 

Следует отметить, что произведенное измерение является частью усилий, направленных наобнаружение гравитационных волн, "ряби" пространственно-временного континуума, описанной в Общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Измерение очень малых сил позволит определить до какой степени закон всемирного тяготения, описанный сэром Исааком Ньютоном, проявляется в микроскопическом масштабе, где все действующие силы и перемещения имеют крайне и крайне маленькие значения. К примеру, установка для обнаружения гравитационных волн Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), позволяет сделать запись перемещений, в тысячи раз меньших диаметра протона.

В основе практически всех сверхчувствительных датчиков сил лежат так называемые механические генераторы, простые или сложные системы, позволяющие преобразовать приложенную силу в механическое движение, поддающееся измерению. Поскольку в малых масштабах прикладываемые силы и перемещения приближаются к пределу квантового порога, определяемого принципом неопределенности Гейзенберга, само измерение будет затрагивать измеряемый объект, что называется эффектом обратного квантового воздействия. За последние года учеными было предложено множество методов по минимизации влияния вышеупомянутого эффекта, благодаря чему порог чувствительности измерений может вплотную приблизиться к Стандартному Квантовому Пределу. Но, к сожалению, самый лучший из предложенных методов обеспечил чувствительность на шесть-восемь порядков превышающую предел SQL.

"Мы измерили самую слабую силу с чувствительностью, которая наиболее приближена к теоретическому пределу SQL" - рассказывает Сидни Шрепплер (Sydney Schreppler), член исследовательской группы, - "И этого нам удалось достичь за счет того, что наш механический генератор состоял всего из 1200 атомов".

В экспериментальной установке главным элементом механического генератора выступил газ из атомов рубидия, охлажденных практически до температуры абсолютного нуля. Оптическая ловушка была сделана при помощи света двух лазеров с длинами волн 860 и 840 нм, а для измерения перемещений центра массы облака атомов использовался лазер с длиной волны 780 нм.

"Когда мы приложили силу к нашему механическому генератору он начал колебаться с затухающей амплитудой, подобно маятнику" - рассказывает Сидни Шрепплер, - "А ключевым моментом, благодаря которому нам удалось получить рекордный уровень чувствительности измерений, стала уникальная технология поддержания сверхнизкой температуры атомов и их полной изоляции от окружающей среды, позволившие избавиться от сторонних шумов и помех".

В будущем ученые планируют подобраться к порогу SQL еще ближе, а повысить чувствительность еще больше им позволит охлаждение атомов до еще более низкой температуры и совершенствование оптического метода измерений перемещения центра массы облака атомов. Кроме этого, для снижения влияния эффекта обратного квантового воздействия ученые будут использовать все известные на сегодняшний день методы. И только после этого ученые могут получить в свое распоряжение новый измерительный инструмент, при помощи которого можно будет заниматься поиском проявлений гравитационных волн на квантовом уровне и производить другие сверхвысокоточные измерения.

 
Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх