ลงมือทำกันเถอะ อาจจะมีการปฏิวัติ

การค้นพบที่ยิ่งใหญ่ ทฤษฎีที่ชัดเจน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ สื่อเต็มไปด้วยสูตรดังกล่าว มักพูดเกินจริง LHC, คำถามเกี่ยวกับจักรวาลวิทยาพื้นฐาน และการต่อสู้กับ Standard Model ที่ใดที่หนึ่งในเงามืดของ "ฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่" นั้น นักวิจัยที่ขยันขันแข็งกำลังทำงานอย่างเงียบๆ คิดเกี่ยวกับการใช้งานจริง และขยายขอบเขตความรู้ของเราไปทีละขั้น

"มาทำเรื่องของเรากันเถอะ" สามารถเป็นสโลแกนของนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันได้อย่างแน่นอน สำหรับแม้จะมีคำตอบที่ดีสำหรับคำถามใหญ่ๆ แต่การแก้ปัญหาในทางปฏิบัติที่ดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ก็สามารถปฏิวัติโลกได้

ตัวอย่างเช่น อาจเป็นไปได้ที่จะทำฟิวชั่นนิวเคลียร์ขนาดเล็ก - ด้วยอุปกรณ์ที่วางบนโต๊ะ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันสร้างอุปกรณ์เมื่อปีที่แล้ว Z-หยิก (1) ซึ่งสามารถรักษาปฏิกิริยาฟิวชันได้ภายใน 5 ไมโครวินาที แม้ว่าข้อมูลหลักที่น่าประทับใจคือการย่อขนาดของเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งมีความยาวเพียง 1,5 ม. Z-pinch ทำงานโดยการดักและบีบอัดพลาสมาในสนามแม่เหล็กอันทรงพลัง

ไม่มีประสิทธิภาพมาก แต่อาจมีความสำคัญอย่างยิ่ง ความพยายามที่จะ . จากการวิจัยของกระทรวงพลังงานสหรัฐ (DOE) ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Physics of Plasmas ในเดือนตุลาคม 2018 พบว่าเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันมีความสามารถในการควบคุมการสั่นของพลาสมา คลื่นเหล่านี้ผลักอนุภาคพลังงานสูงออกจากโซนปฏิกิริยา โดยนำพลังงานบางส่วนที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาฟิวชันไปด้วย การศึกษาของ DOE ฉบับใหม่อธิบายถึงการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนซึ่งสามารถติดตามและทำนายการก่อตัวของคลื่นได้ ทำให้นักฟิสิกส์สามารถป้องกันกระบวนการและควบคุมอนุภาคได้ นักวิทยาศาสตร์หวังว่างานของพวกเขาจะช่วยในการก่อสร้าง ITERอาจเป็นโครงการทดลองเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันที่มีชื่อเสียงที่สุดในฝรั่งเศส

นอกจากนี้ยังมีความสำเร็จเช่น อุณหภูมิพลาสม่า 100 ล้านองศาเซลเซียสซึ่งได้รับเมื่อปลายปีที่แล้วโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันฟิสิกส์พลาสม่าแห่งประเทศจีนในการทดลองขั้นสูงของตัวนำยิ่งยวด Tokamak (EAST) เป็นตัวอย่างของความก้าวหน้าทีละขั้นตอนไปสู่ฟิวชั่นที่มีประสิทธิภาพ ผู้เชี่ยวชาญให้ความเห็นเกี่ยวกับการศึกษาวิจัยนี้ อาจมีความสำคัญในโครงการ ITER ดังกล่าว ซึ่งจีนมีส่วนร่วมกับอีก 35 ประเทศ

ตัวนำยิ่งยวดและอิเล็กทรอนิกส์

อีกพื้นที่หนึ่งที่มีศักยภาพสูงซึ่งมีขั้นตอนที่ค่อนข้างเล็กและอุตสาหะแทนการพัฒนาครั้งใหญ่คือการค้นหาตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง (2). น่าเสียดายที่มีสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดและความกังวลก่อนเวลาอันควรมากมาย โดยปกติรายงานของสื่อที่คลั่งไคล้จะกลายเป็นการพูดเกินจริงหรือไม่เป็นความจริง แม้แต่ในรายงานที่จริงจังกว่านั้น ก็มักจะมีคำว่า "แต่" อยู่เสมอ ในรายงานล่าสุด นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยชิคาโกได้ค้นพบความเป็นตัวนำยิ่งยวด ความสามารถในการนำไฟฟ้าโดยไม่สูญเสียที่อุณหภูมิสูงสุดที่เคยบันทึกไว้ การใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ทีมนักวิทยาศาสตร์ท้องถิ่นได้ศึกษาวัสดุประเภทหนึ่งที่พวกเขาสังเกตเห็นความเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิประมาณ -23°C นี่เป็นการกระโดดประมาณ 50 องศาจากบันทึกที่ยืนยันก่อนหน้านี้

2. ตัวนำยิ่งยวดในสนามแม่เหล็ก

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่จับได้คือคุณต้องกดดันอย่างมาก วัสดุที่ทดสอบคือไฮไดรด์ แลนทานัมเปอร์ไฮไดรด์ได้รับความสนใจเป็นพิเศษมาระยะหนึ่งแล้ว การทดลองแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างที่บางมากของวัสดุนี้มีความเป็นตัวนำยิ่งยวดภายใต้แรงกดดันตั้งแต่ 150 ถึง 170 กิกะปาสกาล ผลลัพธ์ถูกตีพิมพ์ในเดือนพฤษภาคมในวารสาร Nature ซึ่งเขียนร่วมโดย Prof. Vitaly Prokopenko และ Eran Greenberg

เมื่อต้องการคิดถึงการใช้งานจริงของวัสดุเหล่านี้ คุณจะต้องลดแรงดันและอุณหภูมิด้วย เพราะแม้แต่อุณหภูมิที่ลดลงถึง -23 ° C ก็ยังใช้งานไม่ได้จริง การทำงานกับมันเป็นฟิสิกส์ขั้นเล็กๆ ทั่วไป ซึ่งดำเนินไปเป็นเวลาหลายปีในห้องทดลองทั่วโลก

เช่นเดียวกับการวิจัยประยุกต์ ปรากฏการณ์แม่เหล็กในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์. ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติได้ค้นพบหลักฐานที่น่าประหลาดใจว่าสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานของชั้นบาง ๆ ของออกไซด์ที่ไม่ใช่แม่เหล็กนั้นสามารถควบคุมได้ง่ายโดยใช้แรงทางกลขนาดเล็ก การค้นพบนี้ซึ่งประกาศเมื่อเดือนธันวาคมปีที่แล้วใน Nature Physics แสดงให้เห็นวิธีใหม่ที่ไม่คาดคิดในการควบคุมสนามแม่เหล็ก ในทางทฤษฎี อนุญาตให้คิดเกี่ยวกับหน่วยความจำแม่เหล็กที่หนาแน่นและสปินทรอนิกส์ เป็นต้น

การค้นพบนี้สร้างโอกาสใหม่สำหรับการย่อขนาดเซลล์หน่วยความจำแม่เหล็ก ซึ่งปัจจุบันมีขนาดหลายสิบนาโนเมตรอยู่แล้ว แต่การย่อขนาดเพิ่มเติมโดยใช้เทคโนโลยีที่รู้จักนั้นทำได้ยาก ส่วนต่อประสานของออกไซด์รวมปรากฏการณ์ทางกายภาพที่น่าสนใจหลายอย่าง เช่น การนำสองมิติและความเป็นตัวนำยิ่งยวด การควบคุมกระแสด้วยสนามแม่เหล็กเป็นสนามที่มีแนวโน้มดีในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การหาวัสดุที่มีคุณสมบัติเหมาะสม ราคาไม่แพง และราคาถูก จะทำให้เราสามารถพัฒนาอย่างจริงจังได้ spintronic.

ก็เหนื่อยเหมือนกัน การควบคุมความร้อนเหลือทิ้งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์. วิศวกรของ UC Berkeley ได้พัฒนาวัสดุฟิล์มบาง (ความหนาของฟิล์ม 50-100 นาโนเมตร) ที่สามารถนำมาใช้ในการกู้คืนความร้อนเหลือทิ้งเพื่อผลิตพลังงานในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนในเทคโนโลยีประเภทนี้ ใช้กระบวนการที่เรียกว่าการแปลงกำลังไฟฟ้าแบบไพโรอิเล็กทริก ซึ่งการวิจัยทางวิศวกรรมใหม่แสดงให้เห็นว่าเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในแหล่งความร้อนที่ต่ำกว่า 100°C นี่เป็นเพียงหนึ่งในตัวอย่างล่าสุดของการวิจัยในพื้นที่นี้ มีโครงการวิจัยหลายร้อยหรือหลายพันโครงการทั่วโลกที่เกี่ยวข้องกับการจัดการพลังงานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

“ฉันไม่รู้ว่าทำไม แต่ได้ผล”

การทดลองกับวัสดุใหม่ ๆ การเปลี่ยนเฟสและปรากฏการณ์ทอพอโลยีเป็นพื้นที่การวิจัยที่มีแนวโน้มมากซึ่งไม่ได้มีประสิทธิภาพมากยากและไม่ค่อยน่าสนใจสำหรับสื่อ นี่เป็นหนึ่งในการศึกษาที่อ้างถึงบ่อยที่สุดในสาขาฟิสิกส์ถึงแม้จะได้รับการเผยแพร่อย่างมากในสื่อที่เรียกว่า กระแสหลักพวกเขามักจะไม่ชนะ

การทดลองกับการเปลี่ยนเฟสในวัสดุบางครั้งทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิด เช่น การถลุงโลหะ มีจุดหลอมเหลวสูง อุณหภูมิห้อง. ตัวอย่างคือความสำเร็จล่าสุดในการหลอมตัวอย่างทองคำ ซึ่งโดยทั่วไปจะหลอมที่อุณหภูมิ 1064°C ที่อุณหภูมิห้อง โดยใช้สนามไฟฟ้าและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถย้อนกลับได้เพราะการปิดสนามไฟฟ้าอาจทำให้ทองคำกลับมาแข็งตัวอีกครั้ง ดังนั้นสนามไฟฟ้าได้เข้าร่วมกับปัจจัยที่ทราบซึ่งมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงเฟส นอกเหนือจากอุณหภูมิและความดัน

นอกจากนี้ยังสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงเฟสในช่วงที่มีความเข้มข้น พัลส์ของแสงเลเซอร์. ผลการศึกษาปรากฏการณ์นี้เผยแพร่ในช่วงฤดูร้อนปี 2019 ในวารสาร Nature Physics ทีมงานระหว่างประเทศเพื่อให้บรรลุสิ่งนี้นำโดย Nuh Gedik (3) ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ นักวิทยาศาสตร์พบว่าในระหว่างการหลอมที่เหนี่ยวนำด้วยแสง การเปลี่ยนเฟสเกิดขึ้นจากการก่อตัวของภาวะเอกฐานในวัสดุ ซึ่งเรียกว่าข้อบกพร่องเชิงทอพอโลยี ซึ่งจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนและแลตทิซในวัสดุ ข้อบกพร่องเชิงทอพอโลยีเหล่านี้ ดังที่ Gedik อธิบายในเอกสารเผยแพร่ของเขา มีความคล้ายคลึงกับกระแสน้ำวนขนาดเล็กที่เกิดขึ้นในของเหลวเช่นน้ำ

สำหรับการวิจัย นักวิทยาศาสตร์ใช้สารประกอบแลนทานัมและเทลลูเรียมลาเท₃. นักวิจัยอธิบายว่าขั้นตอนต่อไปคือการพยายามกำหนดวิธีที่พวกเขาสามารถ "สร้างข้อบกพร่องเหล่านี้ในลักษณะที่ควบคุมได้" อาจใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูล ซึ่งจะใช้พัลส์แสงเพื่อเขียนหรือซ่อมแซมข้อบกพร่องในระบบ ซึ่งจะสอดคล้องกับการดำเนินการข้อมูล

และเนื่องจากเราต้องใช้เลเซอร์พัลส์ที่เร็วมาก การใช้งานของพวกมันในการทดลองที่น่าสนใจมากมายและการใช้งานที่มีแนวโน้มเป็นไปได้ในทางปฏิบัติจึงเป็นหัวข้อที่มักปรากฏในรายงานทางวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่น กลุ่มของ Ignacio Franco ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านเคมีและฟิสิกส์ที่ University of Rochester ได้แสดงให้เห็นว่าสามารถใช้เลเซอร์พัลส์แบบเร็วพิเศษเพื่อ คุณสมบัติบิดเบือนของสสาร Oraz การผลิตกระแสไฟฟ้า ด้วยความเร็วที่เร็วกว่าเทคนิคที่เรารู้จักจนถึงตอนนี้ นักวิจัยทำการรักษาใยแก้วบาง ๆ ด้วยระยะเวลาหนึ่งในล้านของหนึ่งพันล้านวินาที ในชั่วพริบตา วัสดุที่เป็นแก้วก็กลายเป็นสิ่งที่คล้ายกับโลหะที่นำไฟฟ้า สิ่งนี้เกิดขึ้นเร็วกว่าในระบบที่รู้จักในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้า ทิศทางการไหลและความเข้มของกระแสสามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนคุณสมบัติของลำแสงเลเซอร์ และเนื่องจากสามารถควบคุมได้ วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ทุกคนจึงให้ความสนใจ

Franco อธิบายในสิ่งพิมพ์ใน Nature Communications

ลักษณะทางกายภาพของปรากฏการณ์เหล่านี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ ฟรังโก้เองสงสัยว่ากลไกเช่น สิ้นเชิงกล่าวคือ ความสัมพันธ์ของการแผ่รังสีหรือการดูดกลืนแสงควอนตัมกับสนามไฟฟ้า หากมีความเป็นไปได้ที่จะสร้างระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้จากปรากฏการณ์เหล่านี้ เราจะมีอีกตอนของซีรีส์ทางวิศวกรรมที่ชื่อว่า We Don't Know Why, But It Works

ความไวและขนาดเล็ก

ไจโรสโคป เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้ยานพาหนะ โดรน รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์พกพาเคลื่อนที่ได้ในพื้นที่สามมิติ ตอนนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ที่เราใช้ทุกวัน ในขั้นต้น ไจโรสโคปเป็นชุดของล้อที่ซ้อนกัน ซึ่งแต่ละล้อจะหมุนรอบแกนของมันเอง ทุกวันนี้ ในโทรศัพท์มือถือ เราพบเซ็นเซอร์ไมโครไฟฟ้าเครื่องกล (MEMS) ที่วัดการเปลี่ยนแปลงของแรงที่กระทำต่อมวลที่เหมือนกันสองมวล คือ การสั่นและการเคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้าม

ไจโรสโคป MEMS มีข้อจำกัดด้านความไวที่สำคัญ มันเลยสร้าง ไจโรสโคปแสงโดยไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ สำหรับงานเดียวกับที่ใช้ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า ซานญักเอฟเฟค. อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ก็ยังมีปัญหาเรื่องการย่อขนาด ออปติคัลไจโรสโคปประสิทธิภาพสูงที่เล็กที่สุดที่มีอยู่นั้นมีขนาดใหญ่กว่าลูกปิงปองและไม่เหมาะสำหรับการใช้งานแบบพกพาจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม วิศวกรจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีคาลเทค นำโดยอาลี ฮัดจิมิริ ได้พัฒนาไจโรสโคปแบบออปติคัลแบบใหม่ที่ น้อยกว่าห้าร้อยเท่าเท่าที่รู้มา4). เขาเสริมความไวด้วยการใช้เทคนิคใหม่ที่เรียกว่า "การเสริมแรงซึ่งกันและกัน» ระหว่างลำแสงสองลำที่ใช้ในเครื่องวัดระยะใกล้แบบทั่วไปของ Sagnac อุปกรณ์ใหม่นี้ได้รับการอธิบายไว้ในบทความที่ตีพิมพ์ใน Nature Photonics เมื่อเดือนพฤศจิกายนปีที่แล้ว

4. ไจโรสโคปแบบออปติคัลที่พัฒนาโดย Ali Hadjimiri และเพื่อนร่วมงานของเขา 

การพัฒนาไจโรสโคปแบบออปติคัลที่แม่นยำสามารถปรับปรุงการวางแนวของสมาร์ทโฟนได้อย่างมาก ในทางกลับกัน มันถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์จาก Columbia Engineering เลนส์แบนตัวแรก สามารถโฟกัสสีได้หลากหลายอย่างถูกต้องที่จุดเดียวกันโดยไม่จำเป็นต้องใช้องค์ประกอบเพิ่มเติม อาจส่งผลต่อความสามารถในการถ่ายภาพของอุปกรณ์พกพา เลนส์แบนบางไมครอนที่ปฏิวัติวงการนี้บางกว่ากระดาษอย่างเห็นได้ชัด และให้ประสิทธิภาพเทียบเท่าเลนส์คอมโพสิตระดับพรีเมียม ผลการวิจัยของกลุ่มนี้นำโดย Nanfang Yu ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ประยุกต์ ถูกนำเสนอในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างเลนส์แบนจาก "metaatoms". แต่ละ metaatom เป็นเพียงเศษเสี้ยวของความยาวคลื่นของแสงที่มีขนาด และทำให้คลื่นแสงล่าช้าตามปริมาณที่ต่างกัน ด้วยการสร้างโครงสร้างนาโนชั้นบางๆ แบนๆ บนพื้นผิวที่หนาพอๆ กับเส้นผมของมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์สามารถบรรลุการทำงานแบบเดียวกันกับระบบเลนส์ทั่วไปที่หนาและหนักกว่ามาก Metalenses สามารถแทนที่ระบบเลนส์ขนาดใหญ่ได้เช่นเดียวกับทีวีจอแบนที่มาแทนที่ CRT TV

จะชนกันใหญ่ทำไมเมื่อมีทางอื่น

ฟิสิกส์ของขั้นตอนเล็ก ๆ อาจมีความหมายและความหมายต่างกัน ตัวอย่างเช่น - แทนที่จะสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่อย่างมหึมาและต้องการโครงสร้างที่ใหญ่กว่า ดังที่นักฟิสิกส์หลายคนทำ เราสามารถพยายามหาคำตอบสำหรับคำถามใหญ่ๆ ด้วยเครื่องมือที่เจียมเนื้อเจียมตัวมากขึ้น

เครื่องเร่งอนุภาคส่วนใหญ่เร่งลำอนุภาคด้วยการสร้างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม ในบางครั้งเขาได้ทดลองกับเทคนิคอื่น - เครื่องเร่งพลาสม่าการเร่งความเร็วของอนุภาคที่มีประจุ เช่น อิเล็กตรอน โพซิตรอน และไอออน โดยใช้สนามไฟฟ้าร่วมกับคลื่นที่สร้างขึ้นในพลาสมาอิเล็กตรอน เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันได้ทำงานกับเวอร์ชันใหม่ของพวกเขา ทีม AWAKE ที่ CERN ใช้โปรตอน (ไม่ใช่อิเล็กตรอน) เพื่อสร้างคลื่นพลาสม่า การเปลี่ยนไปใช้โปรตอนสามารถนำอนุภาคไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้นได้ด้วยการเร่งความเร็วเพียงขั้นตอนเดียว รูปแบบอื่นๆ ของการเร่งความเร็วสนามการกระตุ้นด้วยพลาสมาต้องใช้หลายขั้นตอนเพื่อให้ไปถึงระดับพลังงานเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเทคโนโลยีที่ใช้โปรตอนสามารถช่วยให้เราสร้างเครื่องเร่งอนุภาคขนาดเล็ก ถูกกว่า และมีประสิทธิภาพมากขึ้นได้ในอนาคต

5. คันเร่งจิ๋วสองขั้นตอนจาก DESY - การสร้างภาพ

ในทางกลับกัน นักวิทยาศาสตร์จาก DESY (ย่อมาจาก Deutsches Elektronen-Synchrotron - ซินโครตรอนอิเล็กทรอนิกส์ของเยอรมัน) ได้สร้างสถิติใหม่ในด้านการลดขนาดเครื่องเร่งอนุภาคในเดือนกรกฎาคม เครื่องเร่งความเร็วเทอร์เฮิร์ทซ์เพิ่มพลังงานของอิเล็กตรอนที่ฉีดมากกว่าสองเท่า (5). ในเวลาเดียวกัน การตั้งค่าช่วยปรับปรุงคุณภาพของลำอิเล็กตรอนได้อย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับการทดลองครั้งก่อนด้วยเทคนิคนี้

Franz Kärtner หัวหน้ากลุ่ม ultrafast optics และ X-ray ที่ DESY ได้อธิบายไว้ในข่าวประชาสัมพันธ์ -

อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องสร้างสนามเร่งความเร็วด้วยความเข้มสูงสุด 200 ล้านโวลต์ต่อเมตร (MV/m) - คล้ายกับเครื่องเร่งความเร็วแบบธรรมดาสมัยใหม่ที่ทรงพลังที่สุด

ในทางกลับกัน เครื่องตรวจจับใหม่ที่ค่อนข้างเล็ก ALPHA-g (6) ซึ่งสร้างโดยบริษัท TRIUMF ของแคนาดา และส่งไปยัง CERN เมื่อต้นปีนี้ มีหน้าที่ วัดความเร่งโน้มถ่วงของปฏิสสาร. ปฏิสสารเร่งความเร็วเมื่อมีสนามโน้มถ่วงบนพื้นผิวโลก +9,8 ม./วินาที2 (ลง) โดย -9,8 ม./วินาที2 (ขึ้น) 0 ม./วินาที2 (ไม่มีความเร่งโน้มถ่วงเลย) หรือมีบางส่วน ค่าอื่นๆ ? ความเป็นไปได้อย่างหลังจะปฏิวัติฟิสิกส์ เครื่องมือ ALPHA-g ขนาดเล็กนอกจากจะพิสูจน์การมีอยู่ของ "แรงโน้มถ่วง" แล้ว ยังนำเราไปสู่เส้นทางที่นำไปสู่ความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจักรวาลอีกด้วย

ในระดับที่เล็กกว่านั้น เรากำลังพยายามศึกษาปรากฏการณ์ในระดับที่ต่ำกว่านี้ ข้างบน 60 พันล้านรอบต่อวินาที สามารถออกแบบโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Purdue และมหาวิทยาลัยจีน ตามที่ผู้เขียนของการทดลองในบทความที่ตีพิมพ์เมื่อไม่กี่เดือนที่ผ่านมาใน Physical Review Letters การสร้างที่หมุนเวียนอย่างรวดเร็วดังกล่าวจะช่วยให้พวกเขาเข้าใจได้ดีขึ้น ความลับ .

วัตถุซึ่งอยู่ในการหมุนสุดขั้วเหมือนกันคืออนุภาคนาโนกว้างประมาณ 170 นาโนเมตรและยาว 320 นาโนเมตร ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์จากซิลิกา ทีมวิจัยทำการลอยวัตถุในสุญญากาศโดยใช้เลเซอร์ จากนั้นจึงกระตุ้นวัตถุด้วยความเร็วมหาศาล ขั้นตอนต่อไปคือทำการทดลองด้วยความเร็วรอบที่สูงขึ้นไปอีก ซึ่งจะทำให้การวิจัยทฤษฎีทางกายภาพขั้นพื้นฐานได้อย่างแม่นยำ รวมถึงรูปแบบการเสียดสีที่แปลกใหม่ในสุญญากาศ อย่างที่คุณเห็น คุณไม่จำเป็นต้องสร้างท่อยาวหลายกิโลเมตรและเครื่องตรวจจับขนาดยักษ์เพื่อเผชิญกับความลึกลับพื้นฐาน

ในปี 2009 นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างหลุมดำชนิดพิเศษในห้องปฏิบัติการที่ดูดซับเสียงได้ ตั้งแต่นั้นมาสิ่งเหล่านี้ เสียง  พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในฐานะสิ่งที่คล้ายคลึงกันในห้องปฏิบัติการของวัตถุดูดซับแสง ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เมื่อเดือนกรกฎาคมที่ผ่านมา นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยี Technion Israel อธิบายว่าพวกเขาสร้างหลุมดำที่มีคลื่นเสียงและวัดอุณหภูมิรังสีฮอว์คิงได้อย่างไร การวัดเหล่านี้สอดคล้องกับอุณหภูมิที่ฮอว์คิงทำนายไว้ ดังนั้น จึงไม่จำเป็นที่จะต้องสำรวจหลุมดำเพื่อสำรวจมัน

ใครจะรู้ว่าสิ่งที่ซ่อนอยู่ในโครงการทางวิทยาศาสตร์ที่ดูเหมือนมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเหล่านี้ ในความพยายามในห้องปฏิบัติการที่อุตสาหะและการทดลองซ้ำๆ เพื่อทดสอบทฤษฎีเล็กๆ น้อยๆ ที่กระจัดกระจายเป็นคำตอบสำหรับคำถามที่ใหญ่ที่สุด ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์สอนว่าสิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้