Лента новостей

17:14
Тель-авивский биотерроризм в сельском хозяйстве и окружающей среде
11:23
НАТО обделался
11:22
Пределы ядерного сдерживания
11:21
Зачем Порошенко поднял российский флаг над Верховной Радой
11:19
Вершки и корешки
11:19
WSJ: российский подводный флот США и НАТО пока не по зубам
11:18
Плохая новость для украинских мигрантов
11:17
«Картон» вместо брони: В зону «АТО» 2 года отправляли бракованные БТРы
11:16
Каталония доскакалась, но готовится к войне
11:15
Неполноценные: О военной техники сильнейшей армии Европы
11:12
Трамп подписал указ о мобилизации
11:12
В Киеве включили отопление, есть жертвы
11:09
Непотопляемый Анастас. Секреты политического долгожителя Микояна
11:08
Избежит ли Порошенко участи Чаушеску?
10:22
Как Шойгу «Керчь» спас
10:18
The Washington Post: Сталин — Украина — Путин
10:15
«Искандер-М» получит новые, страшные для противника, ракеты
10:13
Der Spiegel: Гибель суперкорабля Гитлера
10:09
НАТО: Танки русских нас сомнут, не дав бригадам развернуться
10:03
Forbes: Каталонская карта кроет крымскую?
10:00
Этот день в истории - 22 Октября
22:01
Протесты под Радой: идет большая игра
21:51
Михаил Делягин: Саакашвили станет премьером и опять нападет на Россию
21:47
The Guardian: Россия без Путина? Давайте попробуем хотя бы представить себе такую перспективу
15:08
Британия: Русский «Циркон» надо объявить вне закона
14:58
Русский язык как «инструмент войны»
12:29
Чем грозит Украине «большой пинок» ЕСПЧ?
12:28
Вы думаете на Украине есть дно? Нет... Детский публичный дом...
12:27
Россию хотят шулерством лишить ядерного оружия
12:26
Украина сорвала американский космический заказ
12:26
Порошенко спасет от импичмента война
12:25
В США назвали самых опасных российских боевых роботов
12:23
Ким успокоил мир
12:22
Каталония запустила цепную реакцию. В Италии
12:20
Украина истерит: генсек СЕ приехал в Москву, чтобы уговорить Россию вернуться в ПАСЕ
12:19
Российские истребители показали ВМС Украины свои возможности
12:17
Дорогая Украина: чем обернётся для страны стремительный рост цен на товары и услуги
12:16
Дефицит бюджета США достиг $666 млрд
12:15
Польша озабочена хорошими отношениями между Россией и Венгрией
12:14
На Украине взбунтовались шахтеры
12:12
СБУ подготовила «сакральную жертву» для Михомайдана?
12:10
Путин предлагает Западу красную таблетку
12:09
США ставят российским олигархам ультиматум для повторения 1996 года
12:07
Германия лишилась подводного флота
12:06
В Ростове создадут замену сверхмощному вертолету Ми-26
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 


» » 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

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