Большинство людей зацикливаются на чем-то масштабном: самом большом штате, самом большом бургере, самом лучшем спортсмене. Но и мелочи в жизни могут быть важными, и физики из лаборатории Беркли это доказали. Им удалось с помощью новаторской технологии обнаружить самую маленькую силу, которую когда-либо удавалось измерить.
С помощью комбинации лазеров и уникальной системы оптической ловушки, создающей облако ультрахолодных атомов, ученые измерили силу в 42 йоктоньютона. Йоктоньютон — это одна септиллионная ньютона. На самом деле в одной унции силы содержится около 3 x 10^23 йоктоньютонов.
Ультрахолодные атомы
«Мы воздействовали внешней силой на движение центра масс облака ультрахолодных атомов в оптическом резонаторе с высокой добротностью и измеряли возникающее движение оптическими методами, — рассказал Дэн Стэмпер-Курн, один из исследователей, в пресс-релизе. — Когда движущая сила была в резонансе с частотой колебаний облака, мы достигли чувствительности, соответствующей теоретическим предсказаниям, и всего на четыре порядка превышающей стандартный квантовый предел — максимально возможную чувствительность измерений».
Это, безусловно, впечатляет, но, скорее всего, можно добиться еще большей чувствительности к силе. Теоретически сочетание более холодных атомов и улучшенной эффективности оптического обнаружения должно позволить исследователям обнаруживать еще более слабые силы. Это может означать, что в конечном итоге физики смогут измерить саму силу, равную скорости света в вакууме, или, по крайней мере, очень близкую к ней.
Что говорит наука
«В научной статье 1980 года говорилось, что в течение пяти лет можно будет достичь SQL, — сказал Сидни Шрепплер, один из исследователей. — На это ушло примерно на 30 лет больше, чем предполагалось, но теперь у нас есть установка, которая позволяет не только приблизиться к SQL, но и показать, как различные виды помех начинают влиять на сигнал».
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.