Физици измерват гравитацията между две частици с тегло 7,6 милиграма всяка

Offnews Последна промяна на 13 ноември 2026 в 00:00 41 0

Кредит НаукаOFFNews

Китайски физици са измерили гравитационното привличане между най-малката досега двойка маси и законът за гравитацията на Нютон все още е валиден, съобщава ScienceAlert.

Екипът е използвал две силициеви пластини, всяка с тегло 7,6 милиграма, и е публикувал работата си в Nature Communications.

Целта е експериментите с гравитация да се доближат до мащаба, в който биха могли да се появят квантови ефекти. Резултатът не е квантова гравитация, но изследователите го наричат ​​значителна стъпка към преодоляване на класическия и квантовия режим.

Ключовите числа

7,6 милиграма: теглото на всяка силициева пластина, най-леката двойка маси, за която е измерено гравитационно привличане.
92 милиграма: теглото на всяка от двете малки златни сфери в експеримент от 2021 г., който тогава беше най-леката демонстрация от този вид.
16 пластини: броят, монтирани около въртящо се колело, като всяка от тях преминава през тестовата маса на свой ред.
10 минути: времето за едно завъртане на колелото, така че малкото дърпане се повтаря 16 пъти на завъртане, давайки ясен сигнал за разграничаване от шума.
471 атонютона: силата, измерена при най-близкото разстояние, или 0,000000000000000471 нютона. ScienceAlert я описва като около 20 милиарда пъти по-слаба от гравитационната сила, която държи 1 милиграмова песъчинка на Земята.
5,3 %: неопределеността на гравитационната константа (G), изчислена от екипа, стойност, съответстваща на международно препоръчителната.

Как работи експериментът

Установката е модерна версия на експеримента, направен от английския учен от 18-ти век Хенри Кавендиш, който използва торсионн везни - пръчка, окачена на тънка тел, за да изолира слабото гравитационно привличане между малки маси от огромната гравитация на Земята.

Схема на миниатюрен торсионни везни и въртящо се колело, използвани за измерване на гравитационното привличане между две силициеви пластини от 7,6 милиграма. Колелото носи 16 пластини, които преминават последователно през тестовата маса, създавайки повтарящо се гравитационно привличане. Кредит: An et al., Nature Communications, 2026Схема на миниатюрен торсионни везни и въртящо се колело, използвани за измерване на гравитационното привличане между две силициеви пластини от 7,6 милиграма. Колелото носи 16 пластини, които преминават последователно през тестовата маса, създавайки повтарящо се гравитационно привличане. Кредит: An et al., Nature Communications, 2026

Една силициева 7,6-милиграмова пластина е прикрепена към в единия край на чувствителен подвес и противотежест в другия, а наблизо е монтиран въртящ се диск, съдържащ 16 еднакви пластини. Докато дискът се върти, всеки образец последователно се приближава към изследвания обект, създавайки изключително слабо гравитационно привличане. Всичко е поставено във вакуумна камера, с тънка позлатена силициева мембрана между колелото и баланса, за да се намали електростатичната намеса.

Везните не са оставени да се въртят свободно. Електронна система за обратна връзка ги държи почти неподвижно, а изследователите измерват силата, необходима за неутрализиране на гравитационното привличане.

Защо е важно

Общата теория на относителността и квантовата механика работят добре в своите собствени области, но математическите им аспекти не се съчетават, така че физиците нямат пълно описание на гравитацията, където квантовите ефекти са от значение. Измерването на гравитацията между все по-малки обекти е един от начините за запълване на тази празнина.

Този експеримент установи, че законът на Нютон е валиден дори в тези малки мащаби. Това не променя нищо в ежедневието, но показва, че прецизните тестове за гравитация отместват влиянието на нютоновата гравитация към все по-малки маси.

Какво следва

ScienceAlert съобщава, че физиците разработват няколко техники, от торсионни везни като тази до системи, които окачват малки обекти със светлинни или магнитни полета. Всяка от тях е изправена пред предизвикателства, като например премахване на смущенията и запазване на деликатни квантови състояния.

Крайната цел е да се измери гравитацията между обекти, управлявани от квантовата механика, и да се види дали самата гравитация притежава квантови свойства. Ян и колегите му пишат, че такова измерване може да бъде наблюдавано в обозримо бъдеще.

Справка: An, ZJ., Tan, WH., Dong, WC. et al. Test of the gravitational interaction between milligram masses using a miniature torsion pendulum. Nat Commun 17, 11425 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-78187-4

Източник: Scientists Measure Gravitational Pull Between The Smallest Objects Yet in Quest For Quantum Gravity, Michelle Starr, ScienceAlert

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !