Правила пользования
Курс ЦБ на 29.03 USD 448.15 up -1.43
EUR 483.46 up -3.48
RUB 4.86 up 0
29 марта Пятница, 06:29
восход заход
05:04 21:50 01:58 12:30

«Невероятно: физики измерили сдвиг 40-килограммового зеркала квантовым шумом»

Дата: 03.07.20 в 16:55
Мобильная версия Шрифт

Физики измерили смещение 40-килограммового зеркала на невероятно малую величину. Этот сдвиг был вызван квантовым шумом. Он во столько же раз меньше самого зеркала, во сколько раз это зеркало больше атома водорода (!). Это первое измерение влияния квантового шума на макроскопический объект. Оно не только блестяще подтверждает законы квантовой механики, но и открывает дорогу к более чувствительным детекторам гравитационных волн.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature.

Аттракцион невиданной точности

Детектор LIGO — вероятно, самый точный научный инструмент, созданный человечеством. При регистрации гравитационных волн он улавливает смещения зеркал на 10-18 метров, что в тысячу раз меньше диаметра протона (!). Только так можно зафиксировать слабое гравитационное эхо столкновений чёрных дыр и нейтронных звёзд, происходящих в сотнях миллионах световых лет от Земли.

Теперь учёные пошли дальше и "научили" инструмент регистрировать в сотни раз меньшие сдвиги: порядка 10-20 метров. Именно такие колебания зеркал создаются квантовым шумом, который неизбежно присутствует в отражающемся от них лазерном луче.

"Размер атома водорода составляет 10-10 метров, поэтому это смещение зеркал по сравнению с атомом водорода — то же, что атом водорода по сравнению с нами. И мы его измерили!" — с понятной гордостью заявляет соавтор статьи Ли МакКаллер (Lee McCuller) из Массачусетского технологического института.

Это первое измерение воздействия квантового шума на объект массой в десятки килограммов. Ранее физики регистрировали его влияние только на тела, которые в миллиарды раз легче.

Как это устроено

Детектор LIGO состоит из двух одинаковых установок, смонтированных в разных концах США. Каждая из них состоит из двух четырёхкилометровых туннелей, образующих подобие буквы L. В концах этих туннелей расположены зеркала, между которыми путешествует луч лазера.

Когда на Землю приходит гравитационная волна, она заставляет зеркала колебаться. Из-за этого длина пути лазерного луча меняется. Это изменение и фиксирует детектор.

Идея звучит очень просто, но её воплощение потребовало от разработчиков настоящих чудес. Чтобы "выловить" в потоке шумов смещение на 10-18 метров, необходимо учитывать даже тепловое движение молекул зеркала (!). Теперь же исследователи выделили ещё более тонкий эффект, связанный с законами квантовой механики.

Просмотров: 173


Комментариев: 0
О компании О проекте Источники новостей Предложить ленту Реклама на сайте Реклама в газете Контакты Наши партнеры
Портал ivest.kz - база частных объявлений газеты «Информ Вест», справочник предприятий городов Казахстана и России, новости, недвижимость, электронные версии ряда изданий, сборник кулинарных рецептов. Все замечания и предложения принимаются на info@ivest.kz.
Использование данного веб-портала подразумевает ваше согласие с Правилами пользования.
© 2000-2024 «Информ Вест»
Top.Mail.Ru
×