من القوى الأساسية الأربعة ، خطورة هو أكثر ما نعرفه في حياتنا اليومية ، ولكن ربما يكون من المدهش أنه أضعف وأصعب قياس هنا على الأرض. الآن ، أجرى الفيزيائيون في النمسا أصغر قياس للجاذبية حتى الآن ، وهو ما يعادل قوة جاذبية الخنفساء.

ترتبط الكتلة ارتباطًا وثيقًا بالجاذبية ، بحيث يكون لكل جسم له كتلة ، مهما كانت صغيرة ، قوة جاذبية تناسبية. من الواضح أنها تتلاعب بالأجسام الفلكية مثل الأقمار والكواكب ، لكنها تنطبق أيضًا على الأجسام الأصغر هنا على الأرض. إذا كنت تمسك بعملة في يدك ، على سبيل المثال ، فلن يقتصر الأمر على سحب الجاذبية على العملة المعدنية فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى شدها عليك. إنها فقط أضعف بكثير.

بالطبع ، إذا أجريت هذه التجربة على الأرض ، فسيكون الأمر برمته موضع نقاش ، لأنه من الواضح أن قوة الجاذبية للكوكب تتجاوز بكثير جاذبيتك وسحب العملة المعدنية. لذا نعم ، إنك تتراجع عن هذا الكوكب ، لكن هذه لعبة شد الحبل التي لن تكسبها أبدًا.

وها هي المشكلة. يزيل الجاذبية الهائلة للأرض التأثير بين أي شيئين آخرين على سطحه ، مما يجعل من المستحيل تقريبًا على العلماء دراسة القوة على المقاييس الصغيرة. لا يمكنك حجبه كما يمكنك مع قوى أخرى مثل الكهرومغناطيسية.

ولكن في أواخر القرن الثامن عشر ، أجرى العالم هنري كافنديش تجربة أنيقة لمواجهة سحب الأرض وقياس قوة الجاذبية بين جسمين في المختبر. يستخدم ما يسمى بندول الالتواء - قضيب معلق بسلك رفيع ، مع ثقل في كل طرف.

توبياس ويستفال

الفكرة هي أن الإعداد لم يعد "يعطي" للأسفل ، في اتجاه جاذبية الأرض. ولكن يمكن أن يدور بحرية أفقيًا ، لذلك من خلال وضع وزن أكبر بجانب تلك الموجودة على طرفي القضيب ، سوف يجذب الأوزان بعضهما البعض ويديران القضيب بشكل طفيف. من خلال قياس المسافة التي يتحرك بها القضيب ، والتواء السلك الداعم ، يمكن قياس قوة الجاذبية بين الأوزان.

بالنسبة للدراسة الجديدة ، قام باحثون من جامعة فيينا والأكاديمية النمساوية للعلوم بتقليص التجربة. حيث استخدم كافنديش عوارض خشبية وكرات من الرصاص تزن كل منها 160 كجم (350 رطلاً) ، استخدمت التجربة الجديدة قضيبًا زجاجيًا بطول 4 سم (1.6 بوصة) وكريات ذهبية بعرض 2 مم تزن 90 ملليجرامًا فقط - حوالي كتلة الخنفساء - كالأوزان.

يقول Jeremias Pfaff ، مؤلف الدراسة: "نحرك كرة الذهب ذهابًا وإيابًا ، مما يخلق مجال جاذبية يتغير بمرور الوقت. "يؤدي هذا إلى تأرجح بندول الالتواء عند تردد الإثارة المحدد هذا."

تم قياس الحركة بعد ذلك بواسطة الليزر ، ووجد أنها لا تتجاوز بضعة أجزاء من المليون من المليمتر ، مما يشير إلى أصغر قوة جاذبية تم قياسها في المختبر حتى الآن.

توبياس ويستفال / أركيتك العلمية

يقول توبياس ويستفال ، المؤلف الأول للدراسة: "وفقًا لأينشتاين ، فإن قوة الجاذبية هي نتيجة لحقيقة أن الكتل تنحني الزمكان الذي تتحرك فيه الكتل الأخرى". "إذن ما نقيسه هنا في الواقع هو كيف تشوه الخنفساء الزمكان."

بعد ذلك ، يخطط الفريق لدفع التجربة إلى أبعد من ذلك ، في محاولة لقياس جاذبية كتل أصغر بآلاف المرات. في هذه المرحلة ، كما يقولون ، يبدأ في الاصطدام بعالم فيزياء الكم.

تم نشر البحث في المجلة الطبيعة.

المصدر جامعة فيينا

كوينسمارت. Beste Bitcoin-Börse في أوروبا
المصدر: https://newatlas.com/physics/smallest-gravitational-pull-measured-ladybug/