Skapade en kvantgravimeter som kartlägger miljöer med atomär precision

För att hitta grundvatten under jordens yta forskare kan analysera de subtila märken som föreningarna lämnar i planetens gravitationsfält.

Men dessa mått är inte lätta att få fram; mycket känsliga verktyg behövs och även de minsta vibrationer kan ändra mått. Men nu har en grupp fysiker demonstrerat en timglasliknande gravitationsmätare som, enligt dem, hjälper till att övervinna denna utmaning.

Tyngdkraftsmätningsanordningarna, kallade gravimeter, i sig är de inte nya. De används för allt från att upptäcka fysiska konstanter till att kartlägga landskap. Moderna och toppmoderna gravitationsmätare använder atomer. Om du pulserar två atomer med lasrar och skickar dem till olika platser, a gravitations fält det kommer att påverka de två på lite olika sätt. Du kan mäta det gravitationsfältet genom att lägga dessa två atomer över varandra och upptäcka skillnaderna i deras kvantegenskaper.

Men när fysiker försöker öka upplösningen i ett försök att se objekt så små som några meter, som rör och underjordiska passager, är konventionella gravitationssensorer inte effektiva. Jordvariationer, temperaturförändringar och även små magnetiska fält kan eliminera dem.

Här tar den nya sensorn ett annat tillvägagångssätt. Forskare kallar det ett timglas; varje “glödlampa” innehåller en moln av atomer från rubidium fångade i en magnetisk bur, avfyrad genom en laser. De dubbla moln de betyder att enheten faktiskt har två separata gravimetrar. Som ett resultat kan forskare inte bara mäta ett gravitationsfält, utan också mäta det på två olika höjder.

Det är inte den mest känsliga kvantgravitationssensorn i världen, men det är en av de första som lämnar labbet. I ett verkligt test upptäckte denna timglasformade gravimeter en servicetunnel begravd under en väg i Birmingham, England.

“” Studiens medförfattare Kai Bong, en fysiker vid University of Birmingham i Storbritannien, berättade för Space.com. “

Användbart för att upptäcka nya världar

Den nya gravimetern kan bli ett mycket användbart verktyg för att kartlägga undergrundens egenskaper.

Och dessa gravimetrar är inte begränsade till användning på jorden. Europeiska rymdorganisationen (ESA) är faktiskt redan intresserad av att ta dem ut i rymden. ESA:s nästa generation av jordobservationssatelliter skulle kunna bära sensorer som dessa, som mäter saker som grundvatten, havens cirkulation och hur dessa saker påverkas av klimatförändringarna.

“”, han sa Bong på Space.com.

Att skicka gravitationsmätare för att studera andra världar är inget nytt. År 2012 GRAL uppdrag NASA skickade en ett par rymdskepp att kartlägga månens gravitationsfält och ta loss dess yta.

S intresset av ESA Det är vägledande, dessa nästa generations gravimetrar kan användas för att hitta underjordiskt vatten på månen eller på andra världar.

Relaterade Artiklar

Back to top button