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    Les scientifiques inventent plus facilement, moyen moins cher de mesurer la gravité

    Le doctorant Shijie Chai et le Dr Mikkel Andersen, du Département de physique de l'Université d'Otago, avec leur gravimètre. Crédit :Université d'Otago

    Le monde a un kilogramme officiel par rapport auquel les kilogrammes de tous les autres pays sont mesurés et les balances calibrées.

    Il vit en France, où le mètre officiel du monde, maintenant à la retraite, était également localisé.

    Mais et si ce kilogramme n'était plus exact ? Et s'il accumulait des dépôts à sa surface ? Ou ça s'est détérioré ?

    Les implications de ces changements possibles pourraient être dévastatrices pour le secteur pharmaceutique, industries mécaniques et aéronautiques.

    Dr Mikkel F. Andersen, du Département de physique de l'Université d'Otago, dit que le monde s'éloignera bientôt de la définition d'artefact d'un kilogramme. Ses recherches pourraient aider dans le processus.

    "Le kilogramme va changer, en mai de l'année prochaine, ce ne sera pas celui-là en France."

    Au lieu, un kilogramme sera défini en choisissant une valeur exacte de la constante de Planck, une quantité qui relie le poids au courant électrique. Un élément clé de ceci sera une mesure précise de l'attraction gravitationnelle à l'endroit précis où les futurs poids d'étalonnage seront mesurés.

    Il existe actuellement deux appareils portables capables de mesurer avec précision la gravité. Cependant, ces gravimètres sont à la fois coûteux et volumineux. La Nouvelle-Zélande n'a pas une telle machine. Le plus proche est en Australie.

    "Toutefois, s'il n'y a qu'un seul type d'appareil au monde capable de mesurer la gravité, que se passe-t-il si cet appareil est éteint pour une raison quelconque ? Alors toutes les balances du monde seront éteintes. Il est important d'avoir une variété d'appareils capables de mesurer la gravité.

    "Mon objectif était de faire un plus petit, appareil plus compact, qui était aussi plus facile et moins cher à construire, " dit le Dr Andersen.

    En utilisant une technologie laser simple, et des idées des théories obscures du chaos quantique, lui et Ph.D. la candidate Shijie Chai et la boursière postdoctorale Dr Julia Fekete ont créé un tel dispositif, décrit dans le journal Examen physique A .

    "Nous avons montré que le principe fonctionne et pensons qu'il pourrait être aussi précis que d'autres actuellement disponibles, " dit le Dr Andersen.

    L'appareil laisse tomber un nuage d'atomes, crée ensuite des motifs d'interférence dans ces atomes pour permettre une mesure précise avec un laser. La vitesse de la lumière et la mesure du temps sont clairement définies, il n'y a donc pas de conjecture dans ces éléments de l'appareil.

    Les gravimètres sont utilisés pour effectuer des levés gravimétriques, qui sont beaucoup moins chers que le forage. Les géologues les utilisent pour découvrir quelles roches se trouvent sous la surface du sol; les archéologues les utilisent pour identifier les ossements enfouis; et ils sont largement utilisés dans l'exploration minière car le pétrole est plus léger que la roche.

    Le Dr Andersen affirme que les utilisateurs finaux potentiels ont déjà exprimé leur intérêt pour la capacité commerciale de ce nouvel appareil.

    L'équipe a l'intention d'obtenir un financement pour la prochaine phase de la recherche, qui impliquera de réduire la taille du modèle, et en augmentant la longueur de chute des atomes, ce qui augmente la précision avec laquelle il mesure la gravité.

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