diciembre 3, 2022

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Creó un gravímetro cuántico que mapea entornos con precisión atómica

Para encontrar agua subterránea Bajo tierra Los científicos pueden analizar las marcas exactas que dejan esos compuestos en el campo gravitatorio del planeta.

Pero no es fácil obtener estas medidas; Se necesitan herramientas muy sensibles e incluso las vibraciones más pequeñas pueden cambiar medidas. Pero ahora, un grupo de físicos ha demostrado un dispositivo gravimétrico similar a un reloj de arena que, creen, ayuda a superar este desafío.

Se llaman dispositivos gravimétricos. gravedadNo es nuevo, per se. Se utilizan para todo, desde descubrir constantes físicas hasta mapear paisajes. Los contadores de gravedad modernos y de última generación utilizan átomos. Si pulsas dos átomos con un láser y los envías a diferentes lugares, un campo gravitacional Afectará a los dos de maneras ligeramente diferentes. Puedes medir este campo gravitacional superponiendo estos dos átomos y descubriendo diferencias en sus propiedades cuánticas.

Pero cuando los físicos intentan aumentar la resolución en un esfuerzo por ver objetos tan pequeños como unos pocos metros, como conductos y pasajes subterráneos, los sensores de gravedad tradicionales son ineficaces. Las diferencias de suelo, los cambios de temperatura e incluso los campos magnéticos leves pueden eliminarlos.

Aquí el nuevo sensor adopta un enfoque diferente. Los investigadores lo llaman el reloj de arena. Cada “bombilla” contiene una nube de atomos para rubidio Atrapado en una jaula magnética, se lanza a través de un láser. los nubes dobles Significan que el dispositivo en realidad tiene dos gravímetros separados. Como resultado, los investigadores pueden medir no solo el campo gravitatorio, sino también a dos alturas diferentes.

No es el sensor de gravedad cuántica más sensible del mundo, pero fue uno de los primeros en salir del laboratorio. En una prueba del mundo real, este gravímetro con forma de reloj de arena descubrió un túnel de servicio enterrado bajo una carretera en Birmingham, Inglaterra.

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Hasta donde sabemos, nuestro instrumento fue el primero en descubrir un objetivo de ingeniería civil subterráneo real fuera de un entorno de laboratorio.El coautor del estudio, Kai Bong, físico de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido, le dijo a Space.com. “Este es realmente un gran avance para hacer que la tecnología cuántica sea práctica”.

Útil para descubrir nuevos mundos.

El nuevo gravímetro podría convertirse en una herramienta muy útil para mapear las propiedades del subsuelo.

El uso de estos gravímetros no se limita a la Tierra. De hecho, la Agencia Espacial Europea (ESA) ya está interesada en llevarlos al espacio. La próxima generación de satélites de observación de la Tierra de la ESA podría llevar sensores como estos, que miden cosas como las aguas subterráneas, la circulación oceánica y cómo esas cosas se ven afectadas por el cambio climático.

Se puede ampliar para explorar otros planetas del sistema solar y comprender más sobre su estructura interna.“, Él dijo bong en Space.com.

Enviar contadores de gravedad para estudiar otros mundos no es nada nuevo. En 2012 , LA MISIÓN DE GRIL La NASA envió un Un par de naves espaciales Mapear el campo gravitatorio de la Luna y separar su superficie.

interés ESA A partir de una señal, se pueden usar gravímetros de próxima generación para encontrar agua subterránea en la Luna o en otros mundos.