Một trong những vấn đề lớn nhất của vật lý hiện đại là dung hòa sự khác biệt to lớn giữa năng lượng được mang theo bởi những thăng giáng ngẫu nhiên trong chân không của không gian và năng lượng tối thúc đẩy sự giãn nở của vũ trụ.
Qua nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Vật lý Châu Âu Plus, các nhà nghiên cứu đứng đầu là Enrico Calloni tại trường Đại học Naples Federico II, Ý, vừa công bố một nguyên mẫu cho một thiết bị cân bằng chùm tia cực kỳ chính xác mà họ hy vọng có thể dùng để đo sự tương tác giữa những thăng giáng chân không này và trường hấp dẫn. Với một số cải tiến hơn nữa, công cụ này cuối cùng có thể cho phép các nhà nghiên cứu làm sáng tỏ những nguồn gốc bí ẩn của năng lượng tối.
Bên trong chân không, sóng điện từ liên tục xuất hiện và biến mất dưới những dao động ngẫu nhiên nên dù không gian không chứa vật chất nhưng nó vẫn mang một lượng năng lượng nhất định. Thông qua nghiên cứu của mình, nhóm của Calloni nhằm mục đích đo lường ảnh hưởng của những dao động này bằng cách sử dụng một chiếc cân chùm tia hiện đại.
Được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ 90K (-183°C), thiết bị của nhóm mang một mẫu nhỏ chất siêu dẫn nhiệt độ cao ở một đầu của chùm tia, ban đầu được cân bằng bởi các đối trọng ở đầu kia. Thông qua các hiệu ứng lượng tử được kích hoạt bởi sự tương tác của nó với các dao động chân không ngẫu nhiên, đội nghiên cứu dự đoán rằng mẫu này sẽ trải qua những thay đổi rất nhỏ về trọng lượng.
Những thay đổi này lần lượt có thể được phát hiện bằng cách sử dụng giao thoa kế. Điều này sẽ liên quan đến việc so sánh khoảng cách di chuyển của cả hai phần của chùm ánh sáng tách ra khi chúng bật trở lại từ mỗi đầu của chùm tia – được tạo ra do sự khác biệt mới về trọng lượng giữa mẫu chất siêu dẫn và đối trọng.
Nghiên cứu của nhóm trình bày chi tiết các thử nghiệm ban đầu của họ đối với nguyên mẫu cân bằng chùm tia tại phòng thí nghiệm ở Sardinia, nơi có mức độ tiếng ồn địa chấn cực thấp. Dựa trên những kết quả ban đầu của họ, Calloni và các đồng nghiệp hiện tin tưởng rằng khi hoàn thành, thí nghiệm cuối cùng của họ sẽ đủ nhạy để thu được sự tương tác giữa thăng giáng chân không và trường hấp dẫn.