Les chercheurs ont développé une méthode pour mesurer la gravité au niveau microscopique, ce qui représente une avancée majeure dans la compréhension de la gravité quantique. Crédit : SciTechDaily.com
Les physiciens ont réussi à mesurer la gravité dans le monde quantique, découvrant la faible attraction gravitationnelle sur une petite particule à l'aide d'une nouvelle technique utilisant des aimants suspendus, rapprochant ainsi les scientifiques de la résolution des mystères de l'univers.
Les scientifiques sont sur le point de découvrir les forces mystérieuses de l’univers après avoir découvert comment mesurer la gravité au niveau microscopique.
Les experts n’ont jamais pleinement compris comment fonctionne la force découverte par Isaac Newton dans le petit royaume quantique.
Même Einstein était intrigué par la gravité quantique et affirmait dans sa théorie de la relativité générale qu'aucune expérience réaliste ne pouvait montrer une version quantique de la gravité.
Une percée dans la gravité quantique
Cependant, des physiciens de l'Université de Southampton, en collaboration avec des scientifiques européens, ont réussi à détecter une faible force d'attraction sur une petite particule grâce à une nouvelle technique.
Ils affirment que cela pourrait ouvrir la voie à la découverte de la théorie insaisissable de la gravité quantique.
Expérience publiée dans Avancement de la science magazine, a utilisé des aimants de grande puissance pour détecter la gravité sur des particules microscopiques – suffisamment petites pour défier le domaine quantique.
Vue d'artiste de l'expérience quantique. Crédit : Université de Southampton
Recherche pionnière sur la gravité
L'auteur principal Tim Fox, de l'Université de Southampton, a déclaré que les résultats pourraient aider les experts à trouver la pièce manquante du puzzle dans notre image de la réalité.
Il a ajouté : « Depuis un siècle, les scientifiques ont essayé, sans succès, de comprendre comment la gravité et la mécanique quantique fonctionnent ensemble.
« Nous avons désormais réussi à mesurer les signaux gravitationnels avec la plus petite masse jamais enregistrée, ce qui signifie que nous sommes sur le point de comprendre comment la gravité fonctionne en tandem.
« À partir de là, nous commencerons à réduire la taille de la source en utilisant cette technique jusqu’à atteindre le monde quantique des deux côtés.
« En comprenant la gravité quantique, nous pouvons résoudre certains des mystères de notre univers, comme comment il a commencé, ce qui se passe à l'intérieur des trous noirs ou unifier toutes les forces en une seule grande théorie. »
Les règles du monde quantique ne sont pas encore entièrement comprises par la science, mais on pense que les particules et les forces au niveau microscopique interagissent différemment qu’avec des objets de taille normale.
Des universitaires de Southampton ont mené l'expérience avec des scientifiques de l'Université de Leiden aux Pays-Bas et de l'Institut de photonique et de nanotechnologie en Italie, financée par une subvention EU Horizon Europe EIC Pathfinder (QuCoM).
Leur étude a utilisé une configuration sophistiquée impliquant des dispositifs supraconducteurs, appelés pièges, dotés de champs magnétiques, de détecteurs sensibles et d'une isolation avancée des vibrations.
Une faible force de traction, seulement 30 ampères, a été mesurée sur une particule aussi petite que 0,43 mg en la maintenant à des températures glaciales jusqu'à un centième de degré au-dessus. Zéro absolu – Environ -273 degrés ° C.
Élargir les horizons de la recherche quantique
Le professeur de physique Hendrik Ulbricht, également à l'Université de Southampton, a déclaré que les résultats ouvrent la porte à de futures expériences entre des objets et des forces plus petits.
Il a ajouté : « Nous repoussons les limites de la science, ce qui pourrait conduire à de nouvelles découvertes sur la gravité et le monde quantique.
« Notre nouvelle technologie qui utilise des températures cryogéniques et des dispositifs pour isoler les vibrations des particules est susceptible de prouver la voie à suivre pour mesurer la gravité quantique.
« Révéler ces mystères nous aidera à découvrir davantage de secrets sur la structure de l’univers, des plus petites particules aux plus grandes structures cosmiques. »
Référence : « Mesurer la gravité avec des masses levées en milligrammes » par Tim M. Fox et Dennis J. Uytenbroek, Jimmy Plug, Noud van Halteren, Jean-Paul van Soest, Andrea Venanti, Hendrik Ulbricht et Tjerk H. Osterkamp, le 23 février 2024, Avancement de la science.
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