Χρήση χρονικής διαστολής για τη μέτρηση της καμπυλότητας του χωροχρόνου


Χρήση χρονικής διαστολής για τη μέτρηση της καμπυλότητας του χωροχρόνου

Εικ. S1. Μοντέλο βαθμονομητή 52hk, Rx = 5,8 cm. Επάνω αριστερά: εκτροπή του άνω βραχίονα (ανοιχτό μπλε), του κάτω βραχίονα (σκούρο μπλε) και του μεσαίου σημείου (μαύρο) του επάνω συμβολόμετρου 52hk λόγω της μάζας της πηγής σε συνάρτηση με το χρόνο, με κλίμακα -52k. Επάνω δεξιά: εκτροπή του άνω βραχίονα (ανοιχτό μπλε), του κάτω βραχίονα (σκούρο μπλε) και του μεσαίου σημείου (μαύρο) του κάτω συμβολόμετρου 52hk, με κλίμακα -52k. Κάτω αριστερά: ολοκλήρωμα χρόνου του δυναμικού μάζας πηγής κατά μήκος του άνω βραχίονα (ανοιχτό κόκκινο) και του κάτω βραχίονα (σκούρο κόκκινο) του άνω συμβολόμετρου 52hk. Κάτω δεξιά: ολοκλήρωμα χρόνου του δυναμικού μάζας της πηγής κατά μήκος του άνω βραχίονα (ανοιχτό κόκκινο) και του κάτω βραχίονα (σκούρο κόκκινο) του κάτω συμβολόμετρου 52hk. Πίστωση: DOI: 10.1126/science.abl7152

Μια ομάδα ερευνητών που εργάζεται στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ χρησιμοποίησε τη διαστολή του χρόνου σε ένα ατομικό σιντριβάνι για να μετρήσει την καμπυλότητα του χωροχρόνου. Στη μελέτη τους, που αναφέρεται στο περιοδικό Επιστήμη, η ομάδα χρησιμοποίησε το σιντριβάνι ως συμβολόμετρο για τη μέτρηση των αλλαγών στο πακέτο ατομικών κυμάτων που αντιστοιχούσαν σε μετατοπίσεις φάσης. Ο Albert Roura, μαζί με το Ινστιτούτο Κβαντικών Τεχνολογιών του Γερμανικού Αεροδιαστημικού Κέντρου, δημοσίευσε ένα άρθρο “Προοπτική” στο ίδιο τεύχος περιοδικού που περιγράφει το έργο της ομάδας στην Καλιφόρνια.

Το ατομικό σιντριβάνι που δημιούργησε η ομάδα αποτελούνταν από έναν πύργο ύψους 10 μέτρων που περιείχε έναν σωλήνα κενού—στην κορυφή υπήρχε ένας δακτύλιος που στερεώνει ένα κομμάτι βολφραμίου. Για να χρησιμοποιήσουν το σιντριβάνι, εκτόξευσαν λέιζερ από κάτω , σπρώχνοντάς τα προς τα πάνω και άλλα λέιζερ εκτοξεύτηκαν από την κορυφή για να τα σταματήσουν. Ένας τρίτος παλμός λέιζερ κατέλαβε το άτομο καθώς έφτασε στον πυθμένα. Στα πειράματά τους, οι ερευνητές έσπρωξαν ζεύγη ατόμων επάνω στο σιντριβάνι και μέτρησαν τις προκύπτουσες μετατοπίσεις φάσης καθώς ταξίδευαν πάνω και κάτω στο σιντριβάνι. Οι αλλαγές φάσης ξεκίνησαν σταματώντας τα άτομα σε διαφορετικές αποστάσεις από το βολφράμιο στην κορυφή του σιντριβανιού. Η ρύθμιση αποδείχθηκε εξαιτίας στην οποία, όπως περιγράφεται στη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, ο χρόνος περνά πιο αργά πιο κοντά σε ογκώδη αντικείμενα. Στο σιντριβάνι, τα άτομα που ανέβηκαν ψηλότερα κινήθηκαν κοντά στη μάζα του βολφραμίου και επομένως παρουσίασαν μεγαλύτερη επιτάχυνση, η οποία οδήγησε σε μια χρονική μετατόπιση μεταξύ αυτών και των ατόμων που δεν ανέβηκαν τόσο ψηλά.

Τα πειράματα έδειξαν επίσης ότι το φαινόμενο Aharonov-Bohm ισχύει επίσης για τη βαρύτητα, καθώς ένα μαγνητικό πεδίο μέσα σε ένα κυλινδρικό δοχείο μπορεί να επηρεάσει σωματίδια που δεν μπαίνουν ποτέ μέσα στο δοχείο. Στο ατομικό τους σιντριβάνι, τα ηλεκτρόνια που έπαιρναν μοναδικές διαδρομές πάνω και κάτω από το σιντριβάνι αναγκάστηκαν σε υπερθέσεις και παρά το μαγνητικό πεδίο στον θάλαμο, όχι ασκήθηκε πάνω τους? παρόλα αυτά υπήρχαν ακόμη στοιχεία για Βάρδιες.


Η μοριακή πηγή οδηγεί σε πιο ακριβή μέτρηση των φυσικών σταθερών


Περισσότερες πληροφορίες:
Chris Overstreet et al, Παρατήρηση ενός φαινομένου βαρύτητας Aharonov-Bohm, Επιστήμη (2022). DOI: 10.1126/science.abl7152. www.science.org/doi/10.1126/science.abl7152

Albert Roura, Κβαντικός ανιχνευτής χωροχρονικής καμπυλότητας, Επιστήμη (2022). DOI: 10.1126/science.abm6854. www.science.org/doi/10.1126/science.abm6854

© 2022 Science X Network

Παραπομπή: Χρήση χρονικής διαστολής για τη μέτρηση της καμπυλότητας του χωροχρόνου (2022, 14 Ιανουαρίου) ανακτήθηκε στις 15 Ιανουαρίου 2022 από τη διεύθυνση https://phys.org/news/2022-01-dilation-curvature-space-time.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.



Source link

By koutsobolis

koutsobolis.com

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *