Salah satu masalah terbesar dalam fisika modern adalah menyelaraskan perbedaan besar antara energi yang dibawa oleh fluktuasi acak dalam ruang hampa, dan energi gelap yang mendorong perluasan alam semesta.
Melalui penelitian baru yang dipublikasikan di Jurnal Fisik Eropa Plus, peneliti yang dipimpin oleh Enrico Calloni di Universitas Naples Federico II, Italia, telah meluncurkan prototipe instrumen keseimbangan sinar ultra-presisi, yang mereka harap dapat digunakan untuk mengukur interaksi antara fluktuasi vakum dan medan gravitasi. Dengan beberapa perbaikan lebih lanjut, instrumen ini pada akhirnya memungkinkan para peneliti untuk memberikan pencerahan baru tentang asal usul energi gelap yang penuh teka-teki.
Di dalam ruang hampa, gelombang elektromagnetik terus-menerus muncul dan menghilang melalui fluktuasi acak, sehingga meskipun ruang tersebut tidak mengandung materi apa pun, ia tetap membawa sejumlah energi. Melalui penelitiannya, tim Calloni bertujuan untuk mengukur pengaruh fluktuasi ini menggunakan keseimbangan sinar yang canggih.
Dirancang untuk beroperasi pada suhu 90K (-183°C), instrumen tim membawa sampel kecil superkonduktor suhu tinggi di salah satu ujung berkas, awalnya diimbangi dengan beban penyeimbang di ujung lainnya. Melalui efek kuantum yang dipicu oleh interaksinya dengan fluktuasi vakum acak, tim memperkirakan bahwa sampel ini akan mengalami perubahan berat yang sangat kecil.
Perubahan ini pada gilirannya dapat dideteksi menggunakan interferometri. Hal ini akan melibatkan perbandingan jarak yang ditempuh oleh kedua bagian berkas cahaya yang terbelah saat keduanya memantul kembali dari setiap ujung berkas—yang tercipta karena perbedaan berat baru antara sampel superkonduktor dan penyeimbang.
Studi tim merinci tes awal mereka untuk prototipe keseimbangan sinar di laboratorium di Sardinia, yang mengalami tingkat kebisingan seismik yang sangat rendah. Berdasarkan hasil awal mereka, Calloni dan rekannya kini yakin bahwa setelah selesai, eksperimen akhir mereka akan cukup sensitif untuk menangkap interaksi antara fluktuasi vakum dan medan gravitasi.