General

Científicos de Nueva Zelanda encuentran una forma más barata y rápida de medir la gravedad


¿Cómo sabemos exactamente cuánto pesa un kilogramo? El peso se mide utilizando kilogramos oficiales y balanzas calibradas, todas las cuales se miden con el kilogramo oficial único que vive en Francia.

Pero un científico de Nueva Zelanda está cuestionando este método de precisión.

¿Qué pasa si el peso oficial se deteriora? ¿O acumula depósitos en su superficie? Las ligeras diferencias en el peso del kilogramo en todo el mundo podrían tener graves impactos en las aplicaciones farmacéuticas o de ingeniería.

Método de definición de kilogramo para cambiar

Si el Dr. Mikkel F. Andersen, del Departamento de Física de la Universidad de Otago, se sale con la suya, el mundo pronto se alejará de la definición de artefacto de un kilogramo. "El kilogramo va a cambiar, en mayo del próximo año no será ese en Francia", dice.

La nueva forma de definir un kilogramo será eligiendo un valor exacto de la constante de Planck, una cantidad que relaciona el peso con la corriente eléctrica. Para hacer esto, es necesario que haya una "medida precisa de la atracción gravitacional en el lugar preciso donde se miden los pesos de calibración futuros".

Una forma más barata y rápida de medir la gravedad

Los dispositivos portátiles capaces de medir con precisión la gravedad se denominan gravímetros, pero son grandes y costosos. Nueva Zelanda no tiene uno, el más cercano está en Australia.

“Sin embargo, si solo hay un tipo de dispositivo en el mundo que puede medir la gravedad, ¿qué sucede si ese dispositivo está apagado por alguna razón?

Entonces todas las escalas del mundo estarán apagadas. Es importante tener una variedad de dispositivos capaces de medir la gravedad. Mi objetivo era hacer un dispositivo más pequeño y compacto, que también fuera más fácil y económico de construir ”, dice el Dr. Andersen.

El Dr. Anderson está en colaboración con Ph.D. la candidata Shijie Chai y la becaria postdoctoral, la Dra. Julia Fekete, han creado un dispositivo de este tipo utilizando tecnología láser simple e ideas de las teorías arcanas del caos cuántico. La investigación ha sido descrita en la revista Physical Review A.

Un nuevo dispositivo tiene aplicación comercial.

“Hemos demostrado que el principio funciona y creemos que podría ser tan preciso como otros disponibles actualmente”, dice el Dr. Andersen.

“El dispositivo deja caer una nube de átomos, luego crea patrones de interferencia en esos átomos para permitir que se tome una medición precisa con un láser. La velocidad de la luz y la medida del tiempo están claramente definidas para que no haya conjeturas en esos elementos del dispositivo ".

Actualmente, los gravímetros se utilizan ampliamente en estudios geológicos para averiguar qué rocas están debajo de la superficie del suelo, un método más barato que excavar.

Los arqueólogos también los utilizan para identificar huesos enterrados. Comercialmente se utilizan para localizar posibles sitios para la exploración de minerales, ya que el petróleo es más liviano que la roca.

El Dr. Andersen dice que ya ha habido interés en el proyecto por parte de posibles socios comerciales.

El equipo ahora trabajará para asegurar fondos para la siguiente etapa de investigación, esperan disminuir el tamaño del modelo y aumentar la longitud de la caída de la atmósfera, lo que aumentará con la precisión general de los dispositivos.

Puede leer el artículo completo de la revista en Revisión física aquí.


Ver el vídeo: La rueda que desafia la gravedad experimentos caseros (Enero 2022).