Swati Singh แห่งมหาวิทยาลัยเดลาแวร์เป็นหนึ่งในกลุ่มนักวิจัยกลุ่มเล็กๆ ในชุมชนสสารมืดที่เริ่มสงสัยว่าพวกเขากำลังมองหาสสารมืดประเภทที่ถูกต้องหรือไม่

"จะเกิดอะไรขึ้นถ้าสสารมืดมีน้ำหนักเบากว่าการทดลองฟิสิกส์อนุภาคแบบดั้งเดิม" ซิงห์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ที่ยูดีกล่าว

ตอนนี้ Singh, Jack Manley, นักศึกษาปริญญาเอกของ UD และผู้ทำงานร่วมกันที่ University of Arizona และ Haverford College ได้เสนอวิธีใหม่ในการค้นหาอนุภาคที่อาจประกอบเป็นสสารมืดโดยนำเทคโนโลยีเซ็นเซอร์บนโต๊ะที่มีอยู่มาใช้ใหม่ ทีมที่เพิ่งรายงานแนวทางของพวกเขาในเอกสารที่เผยแพร่ในทางกายภาพจดหมายรีวิว

ผู้ร่วมเขียนบทความ ได้แก่ Dalziel Wilson ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์การมองเห็นจากแอริโซนา, Mitul Dey Chowdhury นักศึกษาปริญญาเอกในรัฐแอริโซนาและ Daniel Grin ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่ Haverford College

ไม่ธรรมดา

ซิงห์อธิบายว่าถ้าคุณรวมทุกสิ่งที่เปล่งแสงออกมา เช่น ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และก๊าซระหว่างดวงดาว ก็จะคิดเป็นเพียงประมาณ 15% ของสสารในจักรวาลเท่านั้น อีก 85% เรียกว่าสสารมืด มันไม่เปล่งแสง แต่นักวิจัยรู้ว่ามันมีอยู่โดยผลของแรงโน้มถ่วง พวกเขายังรู้ว่าไม่ใช่เรื่องธรรมดา เช่น ก๊าซ ฝุ่น ดาว ดาวเคราะห์ และเรา

ซิงห์นักทฤษฎีควอนตัมที่รู้จักในความพยายามบุกเบิกของเธอในการผลักดันการตรวจจับสสารมืดเชิงกล .

ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือสสารมืดประกอบด้วยโฟตอนมืด ซึ่งเป็นสสารมืดประเภทหนึ่งที่จะออกแรงสั่นเบาๆ ต่อสสารปกติ ทำให้อนุภาคเคลื่อนที่ไปมา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสสารมืดมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง มันจึงออกแรงบังคับทุกอย่าง ทำให้ยากต่อการวัดการเคลื่อนไหวนี้

ซิงห์และผู้ทำงานร่วมกันกล่าวว่าพวกเขาคิดว่าพวกเขาสามารถเอาชนะอุปสรรคนี้ได้โดยใช้เครื่องวัดความเร่งแบบออพโตเมคานิกส์เป็นเซ็นเซอร์ในการตรวจจับและขยายการสั่นนี้

“ถ้าแรงขึ้นอยู่กับวัสดุ โดยการใช้วัตถุสองชิ้นที่ประกอบด้วยวัสดุต่างกัน ปริมาณที่แรงถูกบังคับก็จะต่างกัน หมายความว่าคุณจะสามารถวัดความแตกต่างของการเร่งความเร็วระหว่างวัสดุทั้งสองได้” แมนลีย์ หัวหน้าหนังสือพิมพ์กล่าว ผู้เขียน.

วิลสัน นักทดลองควอนตัมและหนึ่งในผู้ทำงานร่วมกันของทีมยูดี เปรียบเสมือนตัวตรวจวัดความเร่งทางออพโตเมคานิกส์กับส้อมเสียงขนาดเล็ก “เป็นอุปกรณ์สั่นซึ่งเนื่องจากมีขนาดเล็ก จึงไวต่อสิ่งรบกวนจากสิ่งแวดล้อมมาก” เขากล่าว

ตอนนี้นักวิจัยได้เสนอการทดลองโดยใช้เมมเบรนที่ทำจากซิลิกอนไนไตรด์และกระจกเบริลเลียมคงที่เพื่อสะท้อนแสงระหว่างพื้นผิวทั้งสอง หากระยะห่างระหว่างวัสดุทั้งสองเปลี่ยนไป นักวิจัยจะรู้จากแสงสะท้อนว่ามีโฟตอนสีเข้มอยู่ เนื่องจากซิลิกอนไนไตรด์และเบริลเลียมมีคุณสมบัติของวัสดุต่างกัน

การทำงานร่วมกันเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนาการออกแบบการทดลอง ตามที่ Manley กล่าว เขาและซิงห์ (นักทฤษฎี) ทำงานร่วมกับ Wilson และ Dey Chowdhury (นักทดลอง) ในการคำนวณเชิงทฤษฎีที่เข้าสู่พิมพ์เขียวโดยละเอียดสำหรับการสร้างเซ็นเซอร์มาตรความเร่งแบบตั้งโต๊ะที่เสนอ ในขณะเดียวกัน Grin นักจักรวาลวิทยาได้ช่วยให้ความกระจ่างในด้านฟิสิกส์ของอนุภาคของสสารมืดที่เบามาก เช่น เหตุใดมันจึงเบามาก เหตุใดจึงอาจจับคู่กับวัสดุต่างกันและผลิตได้อย่างไร

ในฐานะนักทฤษฎี Manley กล่าวว่าโอกาสในการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของอุปกรณ์และวิธีที่ผู้ทดลองสร้างสิ่งต่าง ๆ เพื่อพิสูจน์ทฤษฎีที่เขาและ Singh พัฒนาได้ทำให้ความเชี่ยวชาญของเขาลึกซึ้งยิ่งขึ้นในขณะเดียวกันก็เปิดเส้นทางอาชีพที่เป็นไปได้ให้กว้างขึ้น

ร่างกายที่กำลังเติบโต

ที่สำคัญงานนี้เป็นการต่อยอดงานวิจัยที่ตีพิมพ์โดยก่อนหน้านี้ทีมทำงานร่วมกันรายงานในช่วงฤดูร้อนที่ผ่านมาในทางกายภาพจดหมายรีวิว บทความซึ่งรวมถึงผลงานจากรัสเซล สตัมป์ อดีตนักศึกษา UD ของ UD แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ที่มีอยู่ในห้องปฏิบัติการและระยะใกล้จำนวนมากมีความไวพอที่จะตรวจจับหรือแยกแยะอนุภาคที่เป็นไปได้ที่อาจเป็นสสารมืดที่เบามาก

การวิจัยรายงานว่าสสารมืดบางประเภทจะเชื่อมต่อกับสสารปกติในลักษณะที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในขนาดของอะตอม แม้ว่าการผันผวนเล็กน้อยของขนาดของอะตอมเดี่ยวอาจสังเกตได้ยาก แต่เอฟเฟกต์จะถูกขยายในวัตถุที่ประกอบด้วยอะตอมจำนวนมาก และการขยายเพิ่มเติมสามารถทำได้หากวัตถุนั้นเป็นเครื่องสะท้อนเสียง การทำงานร่วมกันได้ประเมินประสิทธิภาพของเครื่องสะท้อนเสียงหลายตัวที่ทำจากวัสดุที่หลากหลาย ตั้งแต่ซุปเปอร์ฟลูอิดฮีเลียมไปจนถึงแซฟไฟร์ผลึกเดี่ยว และพบว่าเซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถใช้ตรวจจับสัญญาณความเครียดที่เกิดจากสสารมืดได้

โครงการทั้งสองได้รับการสนับสนุนส่วนหนึ่งจากการระดมทุนของ Singh จาก National Science Foundation เพื่อสำรวจแนวคิดใหม่ ๆ เกี่ยวกับการใช้อุปกรณ์ควอนตัมที่ล้ำสมัยเพื่อตรวจจับปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ด้วยเทคโนโลยีบนโต๊ะที่เล็กกว่าและราคาถูกกว่าวิธีอื่น

ซิงห์กล่าวว่าเอกสารเหล่านี้ช่วยขยายขอบเขตการทำงานในสิ่งที่ทราบเกี่ยวกับวิธีที่เป็นไปได้ในการตรวจจับสสารมืดและแนะนำความเป็นไปได้ของการทดลองบนโต๊ะรุ่นใหม่

ซิงห์และแมนลีย์กำลังทำงานร่วมกับกลุ่มทดลองอื่นๆ ด้วย เพื่อพัฒนาเซ็นเซอร์บนโต๊ะเพิ่มเติมเพื่อค้นหาสสารมืดหรือสัญญาณทางดาราศาสตร์ที่อ่อนแออื่นๆ พวกเขายังฝึกฝนการอภิปรายในวงกว้างในหัวข้อนี้อย่างแข็งขันภายในชุมชนสสารมืดและควอนตัมเซ็นเซอร์

ตัวอย่างเช่น เมื่อเร็ว ๆ นี้ Singh ได้พูดคุยถึงความก้าวหน้าของเครื่องมือวัดการเปลี่ยนแปลงในเครื่องตรวจจับฟิสิกส์ของอนุภาคที่การประชุมเชิงปฏิบัติการเสมือนจริงซึ่งจัดโดยคณะกรรมการประสานงานของกระทรวงพลังงานสำหรับเครื่องตรวจจับขั้นสูง (CPAD) เธอยังนำเสนอผลลัพธ์เหล่านี้ในการประชุมเชิงปฏิบัติการพิเศษระหว่างการประชุมเดือนเมษายนของ American Physical Society

“เป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้น และฉันกำลังเรียนรู้มากมายจากคำถามของนักวิทยาศาสตร์จากภูมิหลังที่หลากหลายในการประชุมเชิงปฏิบัติการดังกล่าว” ซิงห์กล่าว "แต่เป็นที่น่าสังเกตว่าแนวคิดการวิจัยที่เป็นต้นฉบับของฉันยังคงมาจากคำถามของนักเรียนที่อยากรู้อยากเห็น"สล็อตออนไลน์ 918kiss