Физики измерили самую слабую силу
Группа специалистов из американского Национального института стандартов и технологий (NIST) под руководством профессора Майкла Бьеркука (MichaelBiercuk) обновили рекорд чувствительности измерений, зарегистрировав самую маленькую в истории силу в 174 йоктоньютона (йокто означает 10—24).
В своих экспериментах ученые использовали так называемую ловушку Пеннинга — устройство, которое позволяет удерживать заряженные частицы при помощи электрического и магнитного полей. Вначале группы ионов бериллия 9Be+ охладили по методу Допплера (Doppler cooling) и после этого несколько десятков ионов бериллия, охлажденных до температуры 0,5 микрокельвина (ноль кельвинов, или абсолютный ноль температур, равен —273,15 градуса Цельсия), "поймали" в ловушку. Экстремальное охлаждение было необходимо для того, чтобы максимально избавиться от тепловых перемещений атомов бериллия. В таком "неподвижном" состоянии ионы бериллия становятся очень чувствительны к колебаниям магнитного или электрического поля, которые заставляют их перемещаться. Изменяя характеристики полей, авторы работы заставляли ионы вибрировать в ловушке. Они воздействовали на частицы, подавая напряжение на один из электродов ловушки, и с помощью лазера фиксировали силу воздействия полей, изменяющую частоту вибрации ионов (laser Doppler velocimetry).
Этот процесс заключается в том, что для определения величины перемещения ионов (зная её, можно определить, каково было значение силы, сдвинувшей ионы), ученые используют лазер — они направляют в ловушку луч и измеряют допплеровский эффект.
Этим термином обозначают изменение частоты и длины волны излучения в зависимости от движения его источника или приемника. Если ионы двигались в сторону источника излучения, то отраженный от них луч лазера имел чуть более высокую частоту, чем исходный. Если же ионы удалялись, то частота была ниже.
Самый лучший результат (упомянутые 174 йН) учёные зарегистрировали в опытах с группой из примерно 60 ионов 9Be+. Эта сила почти на три порядка меньше предыдущего рекорда чувствительности, измерявшегося в аттоньютонах (10—18 Н).
Чувствительность описанного специалистами NIST метода измерения возрастает по мере сокращения числа удерживаемых в ловушке ионов. Профессор Бьеркук и его группа уверены: для их аппарата и 174 йоктоньютона — не предел. Теперь они намерены перейти к экспериментам с единичными ионами бериллия и замерить силу величиной не более нескольких йоктоньютон.
Статья физиков выложена в открытый доступ (PDF-документ) на arXiv.org. Авторы исследования полагают, что их данные пригодится специалистам, работающим в сфере нанотехнологий и миниатюризации компьютерных чипов.
Ранее специалисты из NIST уже удивляли нас своими измерителем проводимости отдельных атомов, расширяемой ионной ловушкой и новым хронометром-рекордсменом.
А недавно, например, другому коллективу исследователей удалось измерить тягу "светового двигателя" на микроскопической бусине — она оказалась равной 10—15 ньютона.
Комментарии
=========
В очередной раз?
Или...неужели.... конец науке?
Cлабже ... уже не будет?
:)
Перевод на русский у них, конечно, - просто бред. Помог им - перевёл пару первых абзацев. Авось воспользуются...
Я, к стати, в этом же городе (Boulder), познакомился с человеком, который занимается синхронизацией эталонов времени по всей земле (я по простоте душевной думал, что это по радио можно делать). Оказалось, что у них есть портативный эталон времени, который можно возить с места на место, и он достаточно точный. При перевозке приходится учитывать как СТО так и ОТО.
То возможно, можно придти к выводу, что это такая же лажа как ОТО и СТО и чем этот рекорд чувствительности измерен! Фантазия может дать ещё более чувствительные результаты!
Тем более разрешение этого вопроса не дает ответа на сущность Вселенной и мате-риальности и физической сущности атома! А кричать, прсоединившись к толпе, держите вора - это принцип недалеких!!!!
Абстракт:
Observers in relative motion or at different gravitational potentials measure disparate clock rates. These predictions of relativity have previously been observed with atomic clocks at high velocities and with large changes in elevation. We observed time dilation from relative speeds of less than 10 meters per second by comparing two optical atomic clocks connected by a 75-meter length of optical fiber. We can now also detect time dilation due to a change in height near Earth’s surface of less than 1 meter. This technique may be extended to the field of geodesy, with applications in geophysics and hydrology as well as in space-based tests of fundamental physics.
Непонятно, почему количественные измерения не могут подходить к понятиям массы, силы и ускорения. Неужто вы полагаете, что эти понятия - чисто качественные?
Что же касается формул, то теоретики как раз и пытаются понять, что за ними стоит. Другое дело, что сделать это не просто, так как в основе любого понимания лежит личный опыт и опыт других людей и человечества вообще. А, чтобы понять, скажем, квантовые процессы, ни на какой опыт опереться невозможно. Поэтому приходится экстраполировать имеющийся опыт в неизвестность, а это у разных людей происходит по-разному. И тут уже дело за экспериментом.
Например, как Дираку удалось предсказать позитрон? В расчётах у него появился корень квадратный из энергии. Как нас учили в школе, значение корня с минусом следовало бы отбросить как лишнее. Но Дирак порешил, что это не случайно, и рассчитал массу, спин и заряд такой частицы. Всё было как у электрона, только заряд положительный. А через пару лет Андерсон и Блэкетт открыли эту частицу, и её потом назвали позитроном.
Кажется, Дирак по этому случаю пошутил, что формулы иногда бывают умнее своих создателей.
"Если это так..., то что будет, если мы сделаем вот так... И как это будет соответствовать тем последствиям, которые следуют из вашей интерпретации..."
Это и называется экспериментом.
А что касается Большого взрыва, то о его возможном наличии свидетельствует экстраполяция процессов, происходящих в наблюдаемой вселенной. В эксперименте же наблюдать его невозможно. Это то же самое, что оспаривать факт вашего рождения в каком-то там году ввиду невозможности проведения проверочного эксперимента по вашему рождению. На основе этого можно вообще поставить под сомнение сам факт вашего существования.
Ну а потом в 60-х годах было открыто реликтовое излучение, причину которого можно было объяснить только тем, что вселенная когда-то давно находилась в горячем состоянии. А потом уже появилась идея Большого взрыва.
Это ВАШЕ субъективное восприятие.