Fizicienii au măsurat câmpul gravitațional al unei sfere de aur, cu o masă de aproximativ 90 de miligrame, cel mai mic obiect al cărui câmp a fost măsurat vreodată. Acest lucru ar putea ajuta la înțelegerea mecanismelor de funcționare ale gravitației și ale mecanicii cuantice la scări foarte mici.
În lucrările publicate, care au ca și subiect principal gravitația, nu se explică modul în care materia întunecată accelerează expansiunea universului și nici mecanica cuantică, ce descrie comportamentul obiectelor la diferite scări. O modalitate prin care s-ar putea încerca observarea celor 2 elemente, este reprezentată de analiza modului în care obiectele mici interacționează cu gravitația.
Markus Aspelmeyer și colegii acestuia, din cadrul Universității din Viena, Austria, au dus acest lucru la extrem. Aceștia au utilizat un pendul orizontal specializat pentru a măsura câmpul gravitațional al unei sfere de aur, cu o rază de aproximativ 1 milimetru.
Cercetătorii au deplasat sfera de aur înainte și înapoi pe o distanță de 1,6 milimetri, în timp ce aceasta se afla în apropierea unei alte sfere de aur similare, care era atașată la pendul. Gravitația primei sfere a deplasat-o pe cea de-a doua cu doar câțiva nanometri, care, ulterior, a produs o oscilație a pendulului.
Măsurarea deplasării pendulului le-a permis cercetătorilor să calculeze câmpul gravitațional al primei sfere de aur, cel mai mic obiect a cărui gravitație a fost măsurată vreodată.
Pentru a măsura aceste mici efecte gravitaționale, instalația experimentală a trebuit să aibă o sensibilitate foarte mare. Cercetătorii au protejat aparatura de forțele electromagnetice utilizând o cușcă Faraday montată între sferele de aur și au efectuat experimentul în vid, în mijlocul nopții, perioada cea mai puțin activă din punct de vedere seismic din an (în preajma Crăciunului), astfel încât moleculele de gaz existente să nu afecteze rezultatele obținute.
„Am detectat chiar primul concurent care a încheiat maratonul din Viena, care a avut loc la o distanță de 2 kilometri față de laboratorul nostru. Atât de sensibilă este instalația”, a declarat Aspelmeyer. Pentru a testa cele mai fundamentale proprietăți ale gravitației, instalația va trebui să fie și mai sensibilă. Cercetătorii lucrează deja la acest lucru, luând în calcul inclusiv o propunere experimentală, ce presupune levitarea sferelor și a pendulului.
„Se pare că atunci când realizezi experimente care testează gravitația la scări foarte mici și cu mase reduse, poți sonda, în teorie, atât energia întunecată, cât și fizica cuantică. Acest experiment este un deschizător de uși. Într-o bună zi, am putea chiar să putem măsura, în mod direct, forțele gravitaționale care apar într-un sistem cuantic, în încercarea de a unifica gravitația și lumea cuantică”, a declarat Aspelmeyer.