探索宇宙起源方法改善 有助了解宇宙大爆炸
【奇闻快递】近日,一项震惊世界的发现来自于美国科学家们。他们可能找到了揭示宇宙起源的关键线索引力波。这些隐藏在时空织布中的涟漪,被认为是宇宙在140亿年前诞生时的见证者。而今天,美国加州理工学院的研究人员带来了令人振奋的消息,他们发现了控制名为“量子运动”现象的方法,这可能在未来的引力波检测中发挥关键作用。
这位应用物理学教授基思施万布带领的团队,成功在一个相对较大的物体中观察到量子运动。在量子力学领域,原子尺度的物质和光行为原则至关重要。施万布教授表示,他们的研究突破了传统界限,了解了如何在一个微米级别的设备上冷却运动,达到所谓的量子基态。
即使在这个极低的量子状态下,仍然存在微小的波动或噪声。这些内在的量子噪声是物体运动的固有部分,可能会对敏感的引力波测量设备产生影响。施万布和他的同事已经设计了一种设备,可以观察并操控这个噪声。
这个创新的设备由位于硅表面上方的灵活铝盘构成,连接到一个高速振动的超导电路。尽管根据经典力学理论,冷却到基态的振动结构应该达到静止状态,但实验结果表明量子噪声依然存在。
施万布教授解释说,这个能量是自然量子描述的一部分,无法消除。他们将量子力学应用到了肉眼可见的设备上,并在其中观察到了量子效应。“我们的研究展示了一种操控量子噪声的方法,可以周期性地减少其影响。” 施万布教授进一步指出,这种操控可能会带来重大突破,尤其是在提高敏感测量的精确度方面,如LIGO等重力波观测站的测量。
施万布教授和他的团队还在探索将这些方法应用于检测来自异常密集脉冲星的引力波。这些脉冲星每秒旋转数十次,并可能以近周期性的频率发射引力波。科学家们认为,通过减少探测器中的量子噪声,可以大大提高接收这些引力波的敏感性。这项研究不仅为我们揭示了宇宙的奥秘,也为未来的科技进步打开了大门。