현대 물리학의 가장 큰 문제 중 하나는 진공 공간의 무작위적 변동에 의해 운반되는 에너지와 우주 팽창을 주도하는 암흑 에너지 사이의 엄청난 차이를 조화시키는 것입니다.
에 발표된 새로운 연구를 통해 유럽 물리 저널 플러스이탈리아 나폴리 대학교 페데리코 2세(University of Naples Federico II)의 엔리코 칼로니(Enrico Calloni)가 이끄는 연구원들은 이러한 진공 변동과 중력장 사이의 상호 작용을 측정하는 데 사용할 수 있는 초정밀 빔 균형 장비의 프로토타입을 공개했습니다. 몇 가지 추가 개선을 통해 이 장비를 통해 궁극적으로 연구자들은 암흑 에너지의 수수께끼 같은 기원에 대해 새로운 빛을 밝힐 수 있게 될 것입니다.
진공 속에서는 전자기파가 무작위적인 요동을 통해 끊임없이 나타나고 사라지기 때문에 공간에는 물질이 전혀 포함되어 있지 않더라도 일정량의 에너지가 전달됩니다. Calloni 팀은 연구를 통해 최첨단 빔 밸런스를 사용하여 이러한 변동의 영향을 측정하는 것을 목표로 했습니다.
90K(-183°C)의 온도에서 작동하도록 설계된 팀의 장비는 빔의 한쪽 끝에 고온 초전도체의 작은 샘플을 운반하고 처음에는 다른 쪽 끝에 있는 균형추에 의해 균형을 이룹니다. 연구팀은 무작위 진공 변동과의 상호작용으로 촉발된 양자 효과를 통해 이 샘플이 미미한 무게 변화를 겪을 것으로 예측했습니다.
이러한 변화는 간섭계를 사용하여 감지할 수 있습니다. 여기에는 초전도체 샘플과 균형추 사이의 새로운 무게 차이로 인해 생성된 빔의 각 끝에서 반사될 때 분할된 광선의 두 부분이 이동한 거리를 비교하는 작업이 포함됩니다.
팀의 연구에서는 극도로 낮은 수준의 지진 소음을 경험하는 Sardinia의 실험실에서 빔 균형을 위한 프로토타입에 대한 초기 테스트를 자세히 설명합니다. 초기 결과를 바탕으로 Calloni와 동료들은 이제 완료되면 최종 실험이 진공 변동과 중력장 사이의 상호 작용을 포착할 만큼 충분히 민감할 것이라고 확신합니다.