Гравитация была первой силой природы, которая была понята человеком. И в течение столетий, с тех пор как мы впервые взломали код этой всепроникающей силы притяжения, ученые постоянно придумывали умные способы проверить наше понимание этой силы. И неудивительно, почему: открытие новой "морщины" в силе гравитации может открыть перспективы новой физики и, возможно, даже самой природы реальности.
Один из самых фундаментальных аспектов гравитации - это то, как она весьма специфическим образом ослабляется с расстоянием. При каждом удвоении расстояния гравитационная сила уменьшается на четверть. Вчетверо увеличьте расстояние, и сила гравитационного взаимодействия составит лишь шестнадцатую часть того, что было раньше.
Это известно как свойство 1 / r ^ 2 («r» измеряет расстояние в формулах, относящихся к гравитации) и было одним из первых выводов ученых о гравитации - еще до того, как мы полностью поняли его как универсальный закон природы.
Это поведение не совсем точно на всех масштабах. Рядом с массивным объектом, таким как солнце или черная дыра, гравитация точно не подчиняется правилу 1/r^2; здесь все по-другому. Эта разница на самом деле не заметна в нашей Солнечной системе, за заметным исключением Меркурия. Это несоответствие в конечном счете привело к развитию общей теории относительности Эйнштейна – прорыву в нашем понимании реальности.
Но за пределами экстремальных гравитационных сред гравитация должна подчиняться правилу 1/r^2, и насколько мы можем судить, это так и есть. Однако ученые чрезвычайно заинтересованы в механизмах действия гравитации на чрезвычайно малых масштабах. Эти отклонения от известных законов могли бы рассказать нам, как Вселенная ведет себя на суб-суб-субатомных масштабах.
Например, если наша Вселенная имеет дополнительные пространственные измерения (ключевая особенность теории струн), которые малы и свернуты сами по себе, это может повлиять на гравитацию. Мы не можем надеяться на то, чтобы исследовать фактический масштаб этих измерений, но они могут иметь волновой эффект к чему-то, что измерить мы действительно можем.
Итак, ученые разрабатывают хитроумные приспособления для измерения силы тяжести в крошечных масштабах, такие как новейший зонд, разработанный исследователями из Вашингтонского университета. Они использовали две тяжелые вращающиеся пластины с выемками, вырезанными через определенные промежутки времени. Быстро вращая диски близко друг к другу, физики смогли измерить гравитационное влияние одного диска на другой.
И каков же результат? Гравитация подчиняется правилу 1 / r ^ 2 до масштаба не менее 50 микрометров - это ширина человеческого волоса.
Читайте также: WFIRST будет назван в честь Нэнси Грейс Роман, первого главного астронома NASA
Ставь лайк! Подписывайся! Делись статьей с друзьями!
