現代物理学における最大の問題の 1 つは、宇宙の真空中のランダムな変動によって運ばれるエネルギーと、宇宙の膨張を引き起こす暗黒エネルギーとの間の大きな違いを調和させることです。
で発表された新しい研究を通じて ヨーロピアン・フィジカル・ジャーナル・プラスイタリアのナポリ・フェデリコ2世大学のエンリコ・カローニ率いる研究者らは、超高精度ビームバランス装置のプロトタイプを発表し、この装置を使用してこれらの真空変動と重力場の相互作用を測定できることを期待している。さらにいくつかの改良を加えれば、この装置は最終的に研究者が暗黒エネルギーの謎に満ちた起源に新たな光を当てることができるようになるだろう。
真空の中では、ランダムな変動によって電磁波が発生したり消滅したりしているため、たとえ物質が存在しなくても、一定のエネルギーを持っています。研究を通じて、Calloni のチームは、最先端のビームバランスを使用してこれらの変動の影響を測定することを目指しました。
90K (-183°C) の温度で動作するように設計されたチームの装置は、ビームの一端に高温超伝導体の少量のサンプルを搭載しており、最初はもう一端のつり合いおもりによってバランスがとられています。研究チームは、ランダムな真空変動との相互作用によって引き起こされる量子効果を通じて、このサンプルの重量変化はわずかであると予測しました。
これらの変化は、干渉法を使用して検出できます。これには、超電導体サンプルと釣り合いおもりの間の新たな重量差によって生じる、分割された光ビームの両方の部分がビームの両端から反射するときに移動する距離を比較することが含まれます。
研究チームの研究では、地震騒音が極めて低いサルデーニャの研究所で行われたビームバランスのプロトタイプの初期テストについて詳しく説明している。初期の結果に基づいて、Calloni らは現在、最終実験が完了すれば、真空のゆらぎと重力場の相互作用を検出できるほど高感度になると確信しています。