Ученые измерили гравитацию на более коротком расстоянии, чем когда-либо раньше. Используя очень чувствительное оборудование для измерения гравитационных сил, действующих на предметы, разделенные расстоянием всего 0,1 миллиметра, исследователи из университета Колорадо выяснили, что полученные значения примерно соответствуют предсказанным ньютоновскими законами. Этот результат налагает ограничения на возможную природу скрытых дополнительных измерений, которые могут усиливать гравитацию в малых масштабах.
Измерение гравитации на малых расстояниях – дело необычайно непростое: грузы, которыми можно манипулировать на столь малых расстояниях, демонстрируют очень слабое гравитационное взаимодействие. Ранее самым чувствительным считался эксперимент, в котором измерялось гравитационное взаимодействие на расстоянии 0,2 миллиметра. Тогда было обнаружено, что гравитация оказалась не сильнее, чем ожидалось. Что происходит в меньших масштабах, оставалось загадкой.
Джошуа Лонг и его коллеги сократили расстояние вдвое. в новом опыте источником гравитации стал вольфрамовый стержень 20 миллиметров длиной и 0,3 миллиметра толщиной. Снизу, на расстоянии 0,1 миллиметра, находилась тоненькая вольфрамовая пружинка - "тестируемая масса".
Тестируемая масса настроена вибрировать с той же частотой, что и источник сверху, поэтому даже самого слабого гравитационного притяжения оказывается достаточно, чтобы оба тела вибрировали согласованно. Ученые обнаружили, что получившиеся вибрации тестируемой массы примерно соответствуют тем, которые можно ожидать при обычной гравитации, как это предсказал Ньютон.
Это опровергает теорию, которая утверждает, что на таких малых расстояниях гравитация должна быть сильнее. Согласно теории суперструн, в космосе есть 6 или 7 дополнительных измерений. При вибрациях эти измерения передают могущественные силы, которые ощущаются на очень маленьких расстояниях. Результаты последнего эксперимента показывают, что эти силы должны действовать на расстояниях менее 0,1 миллиметра, выводя из рассмотрения те версии теории, в которых эти расстояния больше. Колорадская группа собирается и дальше сокращать расстояние в эксперименте. Планируется также охладить оборудование – чтобы снизить интерференцию термических вибраций.