Вам слабо?: Рекорд слабости
В сообщении об этом результате австралийский профессор Майкл Бьеркук (Michael Biercuk) заявляет, что его группе удалось замерить силу, которая составила ровным счетом 174 иН (174 йоктоньютон), или 174*10−24 Н. Эта величина сразу на несколько порядков ниже предыдущего «рекордсмена слабости». Вообще, приставка «йокто-» сегодня остается минимальной из принятых в системе СИ.
Вообще, история этих префиксов отражает стремительную поступь прогресса. Изначально авторы этой системы единиц, возникшей в XVIII в., ограничивались префиксами от мега- (1 млн) до милли- (1 тысячная). В 1960 г. границы были расширены до тера- (1 триллион) и пико- (1 триллионная). А уже 30 лет спустя пришлось вводить новые — вплоть до йота- (1024) и йокто- (10−24).
Именно на этом тончайшем уровне работает измерительный инструмент, созданный группой Майкла Бьеркука. В основе его действия — так называемая ловушка Пеннинга, позволяющая «запереть» заряженные частицы во внешнем электромагнитном поле. Если под действием приложенной силы эти частицы начнут даже самое слабое движение, оно регистрируется лазером по возникающему эффекту Доплера,
В таком устройстве команде Бьеркука удалось захватить около 60-ти ионов бериллия, охлажденных практически до абсолютного нуля (всего 0,5 мкК) — это охлаждение понадобилось для того, чтобы минимизировать эффекты теплового движения частиц. В таком состоянии ионы оказались крайне чувствительны к изменениям внешнего электромагнитного поля; мельчайшее колебание его силы заставляло их двигаться.
Это похоже на пары стеклянных шариков в тарелке: пока ничего не происходит, они спокойно лежат у самого дна. Но стоит лишь немного сдвинуть тарелку — и шарики задвигаются. Правда, чтобы заметить столь слабое движение отдельных ионов понадобилось фиксировать изменение частоты отраженного от них лазерного луча: оно чуть повышается, если ионы движутся навстречу, и понижается в обратной ситуации.
До сих пор даже самые чувствительные детекторы были способны фиксировать силу величиной порядка аттоньютон (10−18). А профессор Бьеркук и его группа уверены: для их аппарата и 174 йоктоньютона — не предел. Теперь они намерены перейти к экспериментам с единичными ионами бериллия и замерить силу величиной не более нескольких йоктоньютон.
Читайте также о том, как (и зачем) были созданы самые идеальные сферы в истории человечества: если эти шары увеличить до размеров Земли, неровности на их поверхности не превысят 15 мм — «Круглее круглого».
По публикации News in Science
