แนวคิดที่ว่าอนุภาคสามารถรู้สึกถึงอิทธิพลของศักย์ได้แม้ไม่ได้สัมผัสกับสนามพลังอาจดูขัดแย้งกับสัญชาตญาณ แต่ได้รับการยอมรับในวิชาฟิสิกส์มาช้านาน เนื่องจากการสาธิตเชิงทดลองเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า ขณะนี้นักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นว่าสิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ นี้ถือเป็นจริงสำหรับแรงที่อ่อนแอกว่ามาก ซึ่งก็คือแรงโน้มถ่วง นักฟิสิกส์ใช้ข้อสรุปจากพฤติกรรม
ของแพ็กเก็ต
คลื่นปรมาณูที่ตกลงมาอย่างอิสระ และพวกเขากล่าวว่าผลที่ได้ชี้แนะแนวทางใหม่ในการวัดค่าคงที่แรงโน้มถ่วงของนิวตันด้วยความแม่นยำที่มากกว่าที่เคยเป็นไปได้ เดิมทีทำนาย ในปี 1949 เอฟเฟกต์นี้ตั้งชื่อตาม ซึ่งตีพิมพ์บทวิเคราะห์ในทศวรรษต่อมา พวกเขาแสดงให้เห็นว่าในขณะที่ศักยภาพแบบคลาสสิก
ไม่มีความเป็นจริงทางกายภาพนอกเหนือจากฟิลด์ที่พวกเขาเป็นตัวแทน เหมือนกันไม่เป็นจริงในโลกควอนตัม ในกรณีของพวกเขา ทั้งคู่เสนอการทดลองทางความคิดซึ่งลำแสงอิเล็กตรอนที่ซ้อนทับกันของแพ็กเก็ตคลื่นสองชุดสัมผัสกับศักย์ไฟฟ้าที่แปรผันตามเวลา (แต่ไม่มีสนาม) เมื่อผ่านท่อโลหะคู่หนึ่ง
พวกเขาแย้งว่าศักยภาพจะทำให้เกิดความแตกต่างของเฟสระหว่างแพ็กเก็ตคลื่นและนำไปสู่ผลกระทบทางกายภาพที่วัดได้ ชุดของขอบสัญญาณรบกวน เมื่อแพ็กเก็ตคลื่นถูกรวมเข้าด้วยกันใหม่การแสวงหาคู่ที่มีแรงดึงดูดในการวิจัยล่าสุดและเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าผลกระทบแบบเดียวกันนี้มีผล
กับแรงโน้มถ่วงด้วย แพลตฟอร์มสำหรับการทดลองของพวกเขาคืออะตอมอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ ซึ่งใช้ชุดพัลส์เลเซอร์เพื่อแยก นำทาง และรวมแพ็กเก็ตคลื่นอะตอมใหม่อีกครั้ง การรบกวนจากแพ็กเก็ตคลื่นเหล่านี้เผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในเฟสสัมพัทธ์ที่เกิดขึ้นตามแขนทั้งสองข้าง
ทีมสแตนฟอร์ดได้เตรียมอะตอมของรูบิเดียม-87 ที่เย็นจัดเป็นพิเศษและใช้รูปแบบของลำแสงเลเซอร์ที่ทับซ้อนกัน (เรียกว่าโครงตาข่ายแสง) เพื่อยิงขึ้นไปบนท่อสุญญากาศแนวตั้งยาว 10 เมตร จากนั้นตัวแยกลำแสงเลเซอร์จะแยกแพ็กเก็ตคลื่นของอะตอมแต่ละอันออกเป็นวิถีโคจรบนและล่าง
โดยลำแสง
ก่อนหน้าจะผ่านใกล้กับวงแหวนครึ่งวงกลมของทังสเตนที่บริสุทธิ์เป็นพิเศษ (และจึงไม่เป็นแม่เหล็ก) ซึ่งมีน้ำหนัก 1.25 กก. และวางไว้ที่ด้านบนสุดของท่อ แนวคิดคือการตรวจจับการเปลี่ยนเฟสเล็กน้อยเนื่องจากการขยายเวลา ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ว่านาฬิกา 2 เรือนที่ความสูงต่างกันในศักย์โน้มถ่วง
จะเคลื่อนที่ในอัตราที่ต่างกันเล็กน้อย การเปลี่ยนเฟสนี้สามารถวัดได้ก็ต่อเมื่อการแยกระหว่างกลุ่มคลื่นมีขนาดใหญ่กว่าระยะห่างระหว่างแขนอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ที่ใกล้ที่สุดกับมวลของแหล่งกำเนิดทังสเตนอย่างมีนัยสำคัญ ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงใช้ตัวแยกลำแสงที่ถ่ายโอนโมเมนตัมจำนวนมากไปยังชุดคลื่น
โดยเว้นระยะห่างจากกันมากที่สุดถึง 25 ซม. เทียบกับ 7.5 ซม. สำหรับชุดคลื่นที่เข้าใกล้ทังสเตนมากที่สุดอย่างไรก็ตาม การสังเกตผลกระทบนี้ทำให้นักฟิสิกส์ต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนเฟสเนื่องจากการดึงแรงโน้มถ่วงของมวลต้นกำเนิด (สนามพลัง) พวกเขาทำสิ่งนี้โดยการยิงเมฆอะตอมไปตาม
อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ด้วยแขนที่มีระยะห่างใกล้เคียงกันมาก เช่น การแยกกลุ่มคลื่น ในกรณีนี้ 2 ซม. โดยทั่วไปมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับระยะห่างของมวลทังสเตน ดังนั้นจึงไม่ไวต่อการขยายเวลาผลพิเศษนักวิจัยทำการทดลองซ้ำๆ โดยแต่ละครั้งจะเปลี่ยนระยะห่างขั้นต่ำระหว่างแขนท่อนบน
ของอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์และมวลต้นกำเนิด จากการวางแผนความแปรผันของความแตกต่างของเฟสระหว่างแขนทั้งสองข้างที่มีระยะห่างระหว่างมวลแขน พวกเขาพบว่าเส้นโค้งผลลัพธ์สำหรับอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ที่มีแขนที่มีระยะห่างใกล้เคียงกันตรงกับความคาดหวังสำหรับการเปลี่ยนแปลง
เนื่องจาก
การเบี่ยงเบนของแพ็กเก็ตคลื่นโดยสนามโน้มถ่วงเท่านั้น แต่นั่นไม่ใช่สำหรับอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ที่มีแขนเว้นระยะกว้าง ในกรณีนี้ สิ่งอื่นนอกเหนือไปจากตัวฟิลด์ได้แนะนำการเปลี่ยนเฟสและเพื่อนร่วมงานตีความสิ่งนี้ว่า “อย่างอื่น” เป็นการขยายเวลาเชิงสัมพัทธภาพ และดังนั้นจึงเป็นหลักฐาน
ของการเปลี่ยนแปลงเฟส “ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าแรงโน้มถ่วงทำให้เกิดการเปลี่ยนเฟสคล้ายกับที่เกิดจากปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า” พวกเขาเขียนนักวิจัยสังเกตว่าการเลื่อนเฟสที่พวกเขาสังเกตเห็นนั้นเป็นสัดส่วนกับมวลของอะตอม ซึ่งสอดคล้องกับการคาดคะเนจากทฤษฎี ยิ่งไปกว่านั้น
การเปลี่ยนเฟสเหล่านี้ขึ้นอยู่กับทั้งค่าคงที่ของพลังค์และค่าคงที่ความโน้มถ่วงของนิวตันG ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงเสนอแนะว่าด้วยการระบุลักษณะเฉพาะของมวลต้นทางอย่างแม่นยำ อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ประเภทนี้สามารถใช้ปรับปรุงการวัดค่าGซึ่งเป็นค่าที่ทราบได้แม่นยำน้อยกว่าค่าคงที่พื้นฐานอื่นๆ มากนัก
ในบทความที่เขียนขึ้นเพื่อประกอบบทความอัลเบิร์ต รูราจากศูนย์การบินและอวกาศแห่งเยอรมันในอูล์มเตือนว่าการทดลองดังกล่าวจะต้องเอาชนะผลกระทบที่ไม่ต้องการของการไล่ระดับสีในสนามโน้มถ่วง เนื่องจากทำให้เฟสเลื่อนไวมาก ตำแหน่งเริ่มต้นและความเร็วของแพ็กเก็ตคลื่นอะตอม
แต่เขาคิดว่าปัญหานี้สามารถเอาชนะได้ด้วยเทคนิคที่เขาพัฒนาขึ้น ซึ่งช่วยขจัดข้อจำกัดพื้นฐานเกี่ยวกับตำแหน่งและความแม่นยำของโมเมนตัมที่กำหนดโดยหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก “โอกาสสำหรับการวัดค่าคงที่ความโน้มถ่วงของนิวตันที่ดีขึ้นตามอินเทอร์เฟอโรเมตริกของอะตอม
จึงมีความเป็นไปได้สูง” เขาสรุป แห่งมหาวิทยาลัยฟลอเรนซ์ในอิตาลีมีทัศนคติที่ดีต่อการวิจัยในอนาคต เขากล่าวว่าผลลัพธ์ล่าสุดแสดงให้เห็น “ศักยภาพของเซ็นเซอร์อะตอมควอนตัมในฐานะเครื่องมือใหม่ที่ช่วยให้เราเข้าใจแรงโน้มถ่วงและความสัมพันธ์กับฟิสิกส์ควอนตัม”
Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย
