Física

Medición de la gravedad mediante blindaje de superfluidos

Medición de la gravedad mediante blindaje de superfluidos

Sir Isaac Newton, uno de los científicos más influyentes de todos los tiempos, estaba particularmente interesado en la órbita de la luna alrededor de la Tierra. Razonó que la fuerza que mantiene a la luna en su trayectoria debe ser la gravedad y, por lo tanto, la gravedad debe extenderse a grandes distancias. A partir de este momento, los científicos han intentado comprender qué es la gravedad y cómo medirla.

Albert Einstein tenía la teoría de que la gravedad es el propio espacio curvado alrededor de una masa, que atrae objetos hacia su dominio deformado. Los científicos han utilizado este modelo teórico y lo han combinado con un conjunto de explicaciones cosmológicas para intentar comprender qué constituye nuestro universo.

[Fuente de imagen: Pixabay]

Materia oscura

Tras la observación, hay muy poca materia visible en el universo para formar la energía gravitacional calculada. Por lo tanto, los científicos atribuyeron el "espacio vacío" a la materia oscura, que ocupa aproximadamente el 27 por ciento del universo.

Sin embargo, la "Hipótesis de la gravedad de Verlindes" intenta eliminar las inconsistencias de la materia oscura. Describe la gravedad como una fuerza entrópica (una fuerza afectada por la tendencia termodinámica del sistema a aumentar su entropía) en lugar de su interacción fundamental previamente pensada. Recientemente, la Hipótesis de Verlindes ha pasado algunas pruebas iniciales.

Medir la gravedad

Nuestras teorías y comprensión de la gravedad están lejos de ser coherentes y establecer una teoría ampliamente aceptada puede ayudarnos a responder algunas de las preguntas fundamentales de la física. Un artículo reciente publicado en la revista Physics Review Letters, diciembre de 2016, afirma haber encontrado una nueva forma de medir la gravedad con una precisión mucho mayor que los intentos anteriores. Los investigadores del Departamento de Física del MIT utilizan un método llamado interferometría atómica. La interferometría de átomos es una técnica utilizada para medir con precisión la naturaleza de los átomos.

La teoría de Einstein de la dualidad onda-partícula establece que las partículas se pueden clasificar como ondas o partículas. Por tanto, esta técnica se puede utilizar para medir la diferencia en las fases de onda de los átomos con el fin de calcular las fuerzas que actúan sobre ellos.

Método

Se hace brillar un láser a través de la materia en forma de condensados ​​de Bose-Einstein (BEC), uno de los cinco estados de la materia (gas, líquido, sólido, plasma, BEC). BEC es una colección de átomos enfriados hasta un grado de cero absoluto. Los átomos apenas se mueven entre sí porque no hay energía libre para hacerlo. Por lo tanto, los átomos están atrapados en la materia y se puede medir su posición en relación con los átomos no atrapados.

Sin embargo, el número de átomos atrapados y no atrapados es desigual, lo que puede introducir errores en la medición. Por lo tanto, este método utiliza dos condensados ​​separados con diferentes alineaciones magnéticas. Cada condensado se somete luego al láser y a un campo magnético. El campo magnético hace que los átomos se distribuyan uniformemente entre ellos, aumentando así la precisión de la medición.

Blindaje de superfluidos

El equipo de investigación lleva este método un paso más allá al introducir Superfluid Shielding. El blindaje de superfluidos es donde los BEC se sumergen en un baño de superfluidos, protegiéndolos de las fuerzas externas. Con menos interferencia, los átomos se pueden medir durante más tiempo.

Además de proporcionar mediciones más precisas, los efectos cuánticos también se pueden observar dentro de BEC. Esto se debe a que los átomos actúan como un átomo más grande cuando tienden hacia el cero absoluto. Por lo tanto, los BEC pueden eventualmente cerrar la brecha entre la física cuántica y la newtoniana.

H / T:ScienceAlert

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Escrito por Terry Berman

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