Fizikçiler Şimdiye Kadarki En Küçük Yer Çekimi Alanını Ölçtüler

Viyana Üniversitesi'ndeki bilim insanları bilinen en küçük yer çekimi alanını ölçtüler. Nature'da bildirildiği üzere araştırmacılar, yaklaşık 2 milimetre çapında ve yaklaşık 90 miligram kütleye sahip iki altın kürenin yer çekimini ölçtüler. Bu olağanüstü çalışma, insanlığın yer çekimi anlayışında yeni bir pencere açtı.

Newton'un yer çekimi yorumu birçok yerde hala yararlıdır. Einstein'ın çalışması ile bu kuvvetin kara delikler veya birleşen nötron yıldızları gibi en aşırı ortamlarda bile doğru olduğunu kanıtladı. Ancak fizikçilerin henüz başaramadıkları şey yer çekimini kuantum mekaniği ile birleştirmek.

Kuantum mekaniği ile yer çekimini birleştirmenin olası bir cevabı çok küçük şeylerin yer çekimini incelemekten gelebilir, ancak bunu düşünmek yapmaktan daha kolaydır. Önceki deneyler çoğunlukla Dünya gibi büyük kütleler ile küçük kütleler arasındaki yer çekimi etkileşimlerini ölçmeye odaklanmıştı. Bu araştırma ise çok küçük kütleli iki nesne arasındaki yer çekimi alanı ölçümünün ilk örneğidir.

Ortak yazar Hans Hepach, “Küçük kütlelerin yer çekimi alanını aramak oldukça ilginç, çünkü aslında yer çekimi yasalarının nasıl olduğunu ve onlar için geçerli olup olmadığını bilmiyoruz” dedi.

Bazı teorik çalışmalar Planck kütlesi (22 mikrogram veya bir pire yumurtasının kütlesi kadar) etrafındaki değerlerin standart yer çekimi yasalarından bir miktar sapma göstermesi gerektiğini öne sürüyor. Fakat araştırmacılar yer çekiminin farklı davranıp davranmadığının ve nerede olduğunun şu anda bilinmediğini açıkladılar. Bu çalışma henüz bu kadar küçük kitleleri araştırmıyor olsa da araştırmacılar “bir yerden başlamanılması gerektiğini” belirtiyorlar.

Kıdemli yazar Profesör Markus, "Karanlık madde ve karanlık enerji gibi teoriler küçük kütleler için bir miktar gerçekliğe sahipse en azından çok kısa mesafelerde bildiğimiz yer çekimi yasalarının değiştirilmesi gerekir" dedi. 

Bir burulma sarkacı kullanılarak birbirine yaklaştırılan iki altın kütlesi arasında yer çekimi ölçüldü. 

 

Yer çekimi çalışmasındaki bu dönüm noktası, böylesine inanılmaz bir deney düzeneği olmadan mümkün olamazdı. Yer çekimi çok çok zayıf olmasına rağmen onu güçlü bir kuvvet olarak deneyimliyoruz, çünkü Dünya bize kıyasla çok büyük. Ancak mutlak anlamda, elektromanyetik kuvvetten trilyonlarca kat daha zayıftır. Bu nedenle, küçük şeyler arasındaki bu küçük çekimi ölçmek birçok deneysel gürültü kaynağıyla mücadele etmeyi gerektirir. Bunlar elektrostatik kuvvetlerden sismik sarsıntılara kadar değişir. Araştırmacılar, Viyana maratonunda yer alan koşucuların etkisinin bile deney tarafından ele alındığını ekliyor. Bu zorlukların üstesinden gelmek zor olmasına rağmen ekip şimdiden yeni deneyleri düşünüyor. Ortak yazar Jeremias Pfaff, “Kütleyi bin kat azaltacağımız bir sonraki ölçümümüz üzerinde şimdiden çalışıyoruz” dedi.

 

Kaynak:

https://www.iflscience.com/physics/physicists-have-measured-the-smallest-gravitational-field-yet/