Un equipo de físicos e ingenieros afiliados a varias instituciones de China ha desarrollado un nuevo tipo de gravímetro pequeño y altamente sensible que puede funcionar de manera estable a temperatura ambiente. En su proyecto, publicado en la revista Physical Review Letters El grupo desarrolló una estrategia de doble imán que utilizaba un láser para medir los cambios en la gravedad.
Los dispositivos de medición de la gravedad existen desde hace algún tiempo. Desafortunadamente, los dos tipos principales tienen desventajas:los que se basan en osciladores pequeños tienden a envejecer rápidamente, lo que resulta en una pérdida de precisión. Y los basados en materiales superconductores requieren contenedores fríos, lo que significa que consumen mucha energía y son difíciles de mover. En este nuevo esfuerzo, el equipo de investigación adoptó un nuevo enfoque.
Construyeron un dispositivo con un gran imán dentro de un gabinete fijado en la parte superior del centro. Luego agregaron un imán más pequeño debajo y lo alojaron en una carcasa de grafito que repele el campo. El magnetismo opuesto hizo que el imán más pequeño levitara. La ligera repulsión también resultó en oscilaciones verticales; ajustar el espacio entre los imanes permitió al equipo reducirlo a solo 1 Hz.
Luego, el equipo añadió un cable que colgaba del imán más grande; su movimiento, hacia arriba o hacia abajo, representaba cambios en la atracción gravitacional. Ese movimiento se midió usando un láser vertical que experimentó diversos grados de intensidad al ser bloqueado por el cable mientras se movía; la medición de tales cambios permitió calcular la cantidad de gravedad que experimentaba el dispositivo.
El equipo probó su dispositivo colocándolo en una cámara de vacío durante varias semanas, permitiendo que se asentara. Luego lo utilizaron para tomar medidas de la gravedad de la Luna y el Sol durante los siguientes cinco días. Luego compararon los resultados con los valores predichos y descubrieron que su señal mostraba oscilaciones que representaban variaciones en la aceleración gravitacional de hasta aproximadamente 10 −7 del valor estándar, que describen como muy preciso.
El equipo describe su trabajo como un dispositivo de prueba de concepto y sugiere que un trabajo adicional probablemente conduciría a un refinamiento, lo que a su vez debería conducir a una precisión aún mayor. También planean hacer que el dispositivo sea más robusto físicamente para que pueda soportar el traslado de un sitio a otro.
Más información: Yingchun Leng et al, Medición de las mareas terrestres con un microoscilador de levitación diamagnética a temperatura ambiente, Cartas de revisión física (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.123601
Información de la revista: Cartas de revisión física
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