นักฟิสิกส์ในจีนเปิดเผยแผนการสร้างหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงใต้ดิน

 จะตั้งอยู่ทางตะวันออกของหวู่ฮั่นและมีราคา 2 พันล้านหยวน (ประมาณ 226 ล้านปอนด์) หากโครงการได้รับการสนับสนุนอย่างเต็มที่ จะสามารถดำเนินการได้ภายในปี 2568เฟสแรกของ ZAIGA ซึ่งอาจเสร็จสมบูรณ์ภายในสิ้นปี 2020 จะสร้างอุโมงค์แนวตั้งยาว 300 ม. ใต้ภูเขา ซึ่งอยู่ห่างจากอู่ฮั่นไปทางตะวันออกเฉียงใต้ 80 กม. เพื่อศึกษาคำทำนายต่างๆ ที่เกิดจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป 

มีค่าใช้จ่าย 600 ล้านหยวน 

(68 ล้านปอนด์) และได้รับทุนเต็มจำนวนจากรัฐบาลท้องถิ่นและ “เราเพิ่งเสร็จสิ้นการสำรวจไซต์ด้วยการขุดอุโมงค์ตั้งแต่ปีนี้” ผู้ตรวจสอบหลักของ ZAIGA ซึ่งประจำอยู่ที่ กล่าวอุโมงค์ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อทดสอบหลักการสมมูลที่อ่อนแอ ซึ่งหมายความว่าวิถีการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกอย่างอิสระนั้น

ไม่ขึ้นกับมวลและโครงสร้างภายใน การทดลองจำนวนมากได้พิสูจน์ว่าหลักการนี้ถูกต้อง รวมถึง “น้ำพุปรมาณู” สูง 12 เมตร ซึ่งกลุ่มเมฆของอะตอมถูกโยนขึ้นไปในสนามโน้มถ่วงของโลกด้วยเลเซอร์ ในห้องทดลองของ Zhan ในเมืองหวู่ฮั่น น้ำพุปรมาณูที่ ZAIGA จะติดตั้งที่ด้านบนและด้านล่างของอุโมงค์ 

โดยมีห้องสุญญากาศสูงไหลผ่าน Zhan กล่าวว่า “แนวคิดของน้ำพุปรมาณูคือการปล่อยอะตอมที่แตกต่างกันเล็กน้อย 2 อะตอมออกมา แล้วเปรียบเทียบว่าตกลงมาอย่างไร”เราหวังว่า [การทดลอง] จะนำมาซึ่งความประหลาดใจที่ดี หมิงเซิง จ้านการทดลองอื่นที่วางแผนไว้สำหรับอุโมงค์

จะเกี่ยวข้องกับการติดตั้งนาฬิกาออปติคัลที่ปลายทั้งสองด้านเพื่อวัดความแตกต่างของเวลาที่ทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป: เวลาที่ระดับความสูงสูงกว่าจะเร็วกว่าที่ระดับความสูงต่ำกว่าเนื่องจากสิ่งที่เรียกว่าเรดชิฟต์ด้วยแรงโน้มถ่วง Zhan กล่าวว่า แม้ว่านาฬิกาอะตอมบนดาวเทียมกาลิเลโอ

จะประสบความสำเร็จอย่างมากในการทดสอบผลกระทบนี้ แต่นาฬิกาออปติกบนภาคพื้นดินก็สามารถควบคุมได้ดีกว่าและได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิภายนอกน้อยกว่านอกจากนี้ ZAIGA จะวัด “เอฟเฟกต์การลากระหว่างอวกาศและเวลา” ที่เกิดจากการหมุนของโลกที่บิดเบือนสเปซ-เวลา การดำเนินการนี้

จะกระทำให้

มีความแม่นยำสูงกว่าดาวเทียม ซึ่งเปิดตัวในปี 2547 และสิ้นสุดการดำเนินการในปี 2553 “เราหวังว่า [การทดลอง] จะทำให้เกิดเรื่องน่าประหลาดใจ” Zhan กล่าวเสริมอย่างไรก็ตาม ประเทศจีนไม่ได้เป็นเพียงผู้เดียวในความพยายามดังกล่าว และการทดสอบบางส่วนจะดำเนินการที่โรงงานที่คล้ายกัน

ซึ่งเรียกว่า ที่สร้างขึ้นในรัสเทรล ประเทศฝรั่งเศส โดยกลุ่มบริษัทจาก 17 ประเทศในยุโรป . มีช่องออปติคอลยาว 300 ม. และจะทำการวัดแรงโน้มถ่วงอย่างแม่นยำรวมถึงการประยุกต์ใช้ในธรณีศาสตร์และฟิสิกส์พื้นฐาน อะตอมที่กระเด้งเมื่ออุโมงค์แนวตั้ง 300 ม. เสร็จสมบูรณ์ นักฟิสิกส์หวังว่า

จะสร้างหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งจะอยู่ใต้ภูเขาที่ความลึกเฉลี่ย 200 ม. เพื่อลดผลกระทบจากเสียงแผ่นดินไหว แทนที่จะตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงด้วยการสะท้อนลำแสงเลเซอร์ออกจากกระจกเหมือนที่ใช้โดยหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วง LIGOในสหรัฐอเมริกา จะใช้อะตอมอินเตอร์เฟอโร

มิเตอร์แทน 

สิ่งนี้จะเกี่ยวข้องกับการแยกลำแสงอะตอมออกเป็นสองส่วนและปล่อยให้ทั้งสองส่วนเดินทางเป็นระยะทางหนึ่งก่อนที่จะรวมตัวกันใหม่เพื่อหาความแตกต่างในเส้นทางของพวกมัน เส้นทางที่ยาวขึ้นเล็กน้อยจะเป็นผลมาจากความโค้งเล็กน้อยในกาลอวกาศซึ่งอาจเกิดจากคลื่นความโน้มถ่วงที่ผ่านไป 

มีมูลค่า 1.5 พันล้านหยวน ซึ่งทีมงานมีเงินทุนบางส่วน ประกอบด้วยอุโมงค์ยาว 1 กม. 3 อุโมงค์ที่มีรูปร่างเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า โดยแขนแต่ละข้างเป็นอะตอมอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์อิสระ จากนั้น ZAIGA-GW จะมุ่งตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงในช่วงความถี่ 0.1–10 Hz ซึ่งน่าจะถูกปล่อยออกมา

จากไบนารีหลุมดำขนาดกลาง หลุมดำเหล่านี้มีมวลระหว่าง 100 ถึง 1 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ และเป็นสิ่งที่เข้าใจยากแต่มีความสำคัญอย่างยิ่งในการอธิบายว่าหลุมดำมวลมหาศาลก่อตัวขึ้นจากการขยายตัวของหลุมดำขนาดเล็ก จากการรวมตัวของหลุมดำขนาดเล็กกว่าหลายหลุม หรืออาจเป็นไปได้

สามารถใช้ความเข้มสูงได้โดยตรงเพื่อทำการทดลองกับตัวอย่างขนาดเล็กหรือตัวอย่างเจือจาง หรือเพื่อทำการวัดในเวลาที่สั้นกว่าที่เป็นไปได้ในปัจจุบัน นอกจากนี้ เราสามารถแลกเปลี่ยนความเข้มที่เพิ่มขึ้นนี้บางส่วนเพื่อความละเอียดที่เพิ่มขึ้น การใช้ประโยชน์จาก “โอกาสทั่วไป” เหล่านี้

จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อวิทยาศาสตร์นิวตรอนทุกด้าน ยิ่งไปกว่านั้น ESS ยังจะขยายข้อได้เปรียบเฉพาะของนิวตรอนไปยังพื้นที่ที่จนถึงขณะนี้ ข้อจำกัดด้านความเข้มได้ขัดขวางการใช้งานของนิวตรอน

เป็นการยากที่จะให้มากกว่าความเป็นไปได้ที่น่าตื่นเต้น จะเปิดขึ้น 

นำเสนอโอกาสทางวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ ในหลาย ๆ ด้านของวิทยาศาสตร์ (อ่านเพิ่มเติม) ที่นี่เราจะเน้นโอกาสทั่วไปบางอย่างที่สามารถสำรวจได้ในวิชาฟิสิกส์ความต้องการความละเอียดที่ดีขึ้นเป็นภารกิจทั่วไปในวิชาฟิสิกส์ การแลกเปลี่ยนความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นสำหรับความละเอียดที่สูงขึ้น

ช่วยให้การศึกษาเชิงโครงสร้างและไดนามิกของระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเป็นศูนย์กลางของวัสดุศาสตร์สมัยใหม่มีความแม่นยำมากขึ้น ตัวอย่างเช่น การทดลองที่ดีกว่าบนวัสดุแม่เหล็กแข็ง (เช่น Nd 2 Fe 14B) จำเป็นต้องเข้าใจคุณสมบัติของแม่เหล็กในระดับจุลภาค สิ่งนี้จะนำไปสู่วัสดุที่ดีขึ้น

อุตสาหกรรมแม่เหล็กมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ การวัดที่มีความละเอียดสูงจะช่วยให้เข้าใจถึงบทบาทของปฏิกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนกับโฟนันในตัวนำยิ่งยวด “ปกติ” และ “ผิดปกติ” ความสามารถในการวัดส่วนตัดขวางขนาดเล็กจะขยายการศึกษาเกี่ยวกับระบบที่มีโมเมนต์แม่เหล็กขนาดเล็กมาก 

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ