Gli scienziati sono un passo avanti nello svelare le misteriose forze dell'universo dopo aver scoperto come misurare la gravità a livello microscopico.
Gli esperti non hanno mai compreso appieno come funzioni la forza scoperta da Isaac Newton nel minuscolo mondo quantistico. Persino Einstein era sconcertato dalla gravità quantistica e, nella sua teoria della relatività generale, affermava che non esiste un esperimento realistico in grado di mostrare una versione quantistica della gravità.
Ma ora i fisici dell'Università di Southampton, in collaborazione con scienziati europei, sono riusciti a rilevare una debole attrazione gravitazionale su una minuscola particella utilizzando una nuova tecnica.
Affermano che potrebbe aprire la strada alla scoperta della sfuggente teoria della gravità quantistica.
L'esperimento, pubblicato su Science Advances , utilizzava magneti levitanti per rilevare la gravità su particelle microscopiche, abbastanza piccole da sconfinare nel regno quantistico.
L'autore principale Tim Fuchs, dell'Università di Southampton, ha affermato che i risultati potrebbero aiutare gli esperti a trovare il pezzo mancante del puzzle nella nostra immagine della realtà.
Ha aggiunto:"Per un secolo, gli scienziati hanno provato, senza riuscirci, a capire come la gravità e la meccanica quantistica lavorano insieme. Ora abbiamo misurato con successo i segnali gravitazionali con la massa più piccola mai registrata, significa che siamo un passo avanti verso la realizzazione finale di come funziona". in tandem.
"Da qui inizieremo a ridurre la sorgente utilizzando questa tecnica fino a raggiungere il mondo quantistico su entrambi i lati. Comprendendo la gravità quantistica, potremmo risolvere alcuni dei misteri del nostro universo, come come è iniziato, cosa succede all'interno dei buchi neri, o unire tutte le forze in un'unica grande teoria."
Le regole del regno quantistico non sono ancora del tutto comprese dalla scienza, ma si ritiene che le particelle e le forze su scala microscopica interagiscano in modo diverso rispetto agli oggetti di dimensioni normali.
Gli accademici di Southampton hanno condotto l'esperimento con scienziati dell'Università di Leiden nei Paesi Bassi e dell'Istituto di fotonica e nanotecnologie in Italia.
Il loro studio ha utilizzato una configurazione sofisticata che coinvolge dispositivi superconduttori, noti come trappole, con campi magnetici, rilevatori sensibili e isolamento avanzato delle vibrazioni. Ha misurato una debole attrazione, appena 30aN, su una minuscola particella di 0,43 mg di dimensione facendola levitare a temperature gelide un centesimo di grado sopra lo zero assoluto, circa -273 gradi Celsius.
I risultati aprono la porta a futuri esperimenti tra oggetti e forze ancora più piccoli, ha affermato il professore di fisica Hendrik Ulbricht dell'Università di Southampton.
Ha aggiunto:"Stiamo ampliando i confini della scienza che potrebbero portare a nuove scoperte sulla gravità e sul mondo quantistico.
"La nostra nuova tecnica che utilizza temperature estremamente fredde e dispositivi per isolare le vibrazioni della particella si rivelerà probabilmente la via da seguire per misurare la gravità quantistica.
"Svelare questi misteri ci aiuterà a svelare più segreti sulla struttura stessa dell'universo, dalle particelle più piccole alle più grandi strutture cosmiche."
Ulteriori informazioni: Tim Fuchs et al, Misurazione della gravità con masse levitate in milligrammi, Progressi scientifici (2024). DOI:10.1126/sciadv.adk2949. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk2949
Informazioni sul giornale: La scienza avanza
Fornito dall'Università di Southampton
