Criou um gravímetro quântico que mapeia ambientes com precisão atômica

Para encontrar águas subterrâneas Subterrâneo Os cientistas podem analisar as marcas exatas que esses compostos deixam no campo gravitacional do planeta.

Mas não é fácil obter essas medidas; São necessárias ferramentas muito sensíveis e mesmo as menores vibrações podem alterar medidas. Mas agora um grupo de físicos demonstrou um dispositivo gravimétrico semelhante a uma ampulheta que, segundo eles, ajuda a superar esse desafio.

Eles são chamados de gravímetros gravidadeNão é novo, por si só. Eles são usados ​​para tudo, desde descobrir constantes físicas até mapear paisagens. Contadores de gravidade modernos e de última geração usam átomos. Se você pulsar dois átomos com um laser e enviá-los para lugares diferentes, um campo gravitacional Isso afetará os dois de maneiras ligeiramente diferentes. Você pode medir esse campo gravitacional sobrepondo esses dois átomos e descobrindo diferenças em suas propriedades quânticas.

Mas quando os físicos tentam aumentar a resolução em um esforço para ver objetos tão pequenos quanto alguns metros, como tubos e passagens subterrâneas, os sensores de gravidade tradicionais são ineficazes. Variações do solo, mudanças de temperatura e até pequenos campos magnéticos podem eliminá-los.

Aqui, o novo sensor adota uma abordagem diferente. Os pesquisadores chamam de ampulheta. Cada “lâmpada” contém um nuvem de átomos para rubídio Preso em uma gaiola magnética, é lançado através de um laser. O nuvens duplas Eles significam que o dispositivo realmente tem dois gravímetros separados. Como resultado, os pesquisadores podem não apenas medir o campo gravitacional, mas também medi-lo em duas alturas diferentes.

Não é o sensor de gravidade quântica mais sensível do mundo, mas é um dos primeiros a sair do laboratório. Em um teste realista, este gravímetro em forma de ampulheta descobriu um túnel de serviço enterrado sob uma estrada em Birmingham, Inglaterra.

“Até onde sabemos, nosso instrumento foi o primeiro a detectar um verdadeiro objetivo de engenharia civil subterrânea fora de um ambiente de laboratório.O coautor do estudo, Kai Bong, físico da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, disse ao Space.com. “Este é realmente um avanço para tornar a tecnologia quântica prática.”

Útil para descobrir novos mundos

O novo gravímetro pode se tornar uma ferramenta muito útil para mapear as propriedades do subsolo.

O uso desses gravímetros não se limita à Terra. De fato, a Agência Espacial Européia (ESA) já está interessada em levá-los ao espaço. A próxima geração de satélites de observação da Terra da ESA pode transportar sensores como esses, que medem coisas como água subterrânea, circulação oceânica e como essas coisas são afetadas pelas mudanças climáticas.

“Pode ser estendido para explorar outros planetas no sistema solar e entender mais sobre sua estrutura interna“, Ele disse bong em Space. com.

Enviar contadores de gravidade para estudar outros mundos não é novidade. Em 2012 , A MISSÃO DO GRIL A NASA enviou um Um par de naves espaciais Mapear o campo gravitacional da Lua e separar sua superfície.

interesse ESA A partir de um sinal, os gravímetros de última geração podem ser usados ​​para encontrar águas subterrâneas na Lua ou em outros mundos.