Espejo suspendido en escala de mg. Crédito:Nobuyuki Matsumoto, Universidad de Tohoku
Uno de los fenómenos más desconocidos en la física moderna es la gravedad. Su medida y leyes siguen siendo un enigma. Investigadores de la Universidad de Tohoku han revelado información importante sobre un nuevo aspecto de la naturaleza de la gravedad al sondear la escala de masa más pequeña.
El profesor Nobuyuki Matsumoto ha dirigido a un equipo de investigadores para desarrollar un sensor de gravedad basado en el seguimiento del desplazamiento de un espejo suspendido, lo que permite medir la gravedad de la masa más pequeña jamás vista.
El equipo de investigación estaba interesado en saber si la naturaleza de la gravedad es clásica o cuántica. "En los últimos cien años, nuestra comprensión de la naturaleza se ha profundizado sobre la base de la teoría cuántica y la relatividad general. Para seguir avanzando con este progreso, es necesario comprender más sobre la naturaleza de la gravedad, "dijo Matsumoto.
Hasta ahora, la masa más pequeña para la que los humanos han medido un campo gravitacional es de unos 100 g. que es sorprendentemente más grande que la escala de masa de un lápiz común (~ 10 g). Debido a que la fuerza gravitacional es mucho más débil que otras fuerzas, como la fuerza electromagnética, es difícil medir la gravedad generada por masas pequeñas.
Matsumoto afirmó que "el sistema se hizo en base a la tecnología desarrollada para detectores de ondas gravitacionales, p.ej. estabilización láser, una etapa de aislamiento de vibraciones, alto vacío y búsqueda de ruido. A diferencia de los detectores de ondas gravitacionales, utilizamos una cavidad óptica triangular, no una cavidad óptica lineal para disminuir el nivel de ruido del sensor de desplazamiento y mantener un funcionamiento estable del sensor. El nivel de ruido de nuestro sistema, debido al movimiento browniano del espejo suspendido, es uno de los más pequeños del mundo ".
El desarrollo de un sensor de gravedad de este tipo allanará el camino para una nueva clase de experimentos en los que se puede lograr el acoplamiento gravitacional entre masas pequeñas en regímenes cuánticos.
Etapa de aislamiento de vibraciones y tanque de vacío. Crédito:Nobuyuki Matsumoto, Universidad de Tohoku