La gravedad es la más débil de todas las fuerzas conocidas en la naturaleza. La fuerza de la gravedad está determinada por la masa de la tierra y su distancia desde el centro. En la Luna, que es unas 80 veces más ligera y casi cuatro veces más pequeña que la Tierra, todos los objetos caen seis veces más lento.
Del tamaño de una mariquita en un planeta, los objetos caen 30 mil millones de veces más lento que la Tierra. Fuerzas gravitacionales Esta magnitud generalmente ocurre solo en las partes más distantes de la galaxia para atrapar estrellas distantes.
En un estudio reciente, los físicos cuánticos dirigidos por Marcus Aspelmeyer de la Universidad de Viena y Tobias Westball y la Academia de Ciencias de Austria han demostrado estas fuerzas por primera vez en el laboratorio. Además, la fuerza gravitacional de la esfera dorada se midió con éxito utilizando un péndulo muy importante de 2 mm de diámetro, por lo tanto, la fuerza gravitacional más pequeña.
Para el estudio, los científicos dibujaron un famoso experimento realizado por Henry Cavendish a fines del siglo XVIII. En 1797 Cavendish utilizó un péndulo inteligente para medir la fuerza de gravedad generada por una bola de plomo de 30 cm de altura y 160 kg de peso. El llamado péndulo de torsión, dos masas en los extremos de una varilla suspendida de un alambre delgado y libre para girar, se puede medir mediante la fuerza gravitacional de la masa principal. Durante los siglos siguientes, estos experimentos se perfeccionaron aún más para medir las fuerzas gravitacionales con una precisión cada vez mayor.
En este nuevo estudio, los científicos adoptaron la idea de Cavendish. También crearon una versión en miniatura del experimento de Cavendish. Una esfera de oro de 2 mm que pesa 90 mg actúa como fuerza gravitacional. El péndulo de torsión consiste en un alambre de vidrio de 4 cm de largo y medio milímetro de espesor, aproximadamente una milésima de milímetro de diámetro de una fibra de vidrio. Esferas de oro similares están unidas a cada extremo de la varilla.
Jeremiah Piffoff, uno de los investigadores involucrados en el experimento, “Movimos la esfera dorada hacia adelante y hacia atrás, creando una fuerza de gravedad que cambia con el tiempo. Oscila el péndulo de par a una frecuencia de excitación específica. «
Usando un láser, los científicos pudieron estudiar el movimiento, que es solo unas millonésimas de milímetro. Esto les ayuda a completar el poder. El movimiento dificulta que otros impactos sean lo más pequeños posible.
El coautor Hans Hebach dijo: «El mayor efecto no gravitacional de nuestro experimento provino de las vibraciones sísmicas creadas por el tráfico de peatones y tranvías alrededor de nuestro laboratorio en Viena.
«Otros efectos, como las fuerzas electromagnéticas, pueden reducirse a posiciones por debajo de la fuerza de gravedad mediante un escudo conductor entre las masas de oro».
Los científicos han determinado que otros efectos, como las fuerzas electromagnéticas, pueden reducirse mediante un escudo conductor entre masas de oro a posiciones por debajo de la fuerza de gravedad. En el futuro, los científicos planean explorar la atracción gravitacional de los grupos miles de veces más fácilmente.
El primer autor fue Tobias Westball Dicho, Según Einstein, la fuerza gravitacional es el resultado de masas que se inclinan hacia el espacio y mueven otras masas. Entonces, aquí estamos midiendo cómo una mariquita crea espacio-tiempo. «
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- Tobias Westball, Hans Hebach, Jeremiah Biffoff, Marcus Aspelmeyer. Medida de la conexión por gravedad entre masas en milímetros. Nature, 2021; 591 (7849): 225 DOI: 10.1038 / s41586-021-03250-7
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