Souvent, les limites pratiques contrôlent les mesures expérimentales qui peuvent être faites, régir la différence entre ce que nous pensons être vrai sur la base des prédictions les plus probables des modèles et des calculs, et les résultats qui ont été appuyés par des tests. Une équipe de chercheurs a maintenant utilisé la ligne de faisceaux de neutrons la plus intense au monde, au J-PARC au centre du Japon, repousser les limites de la sensibilité pour l'étude de la force gravitationnelle. Le travail multicentrique sondant la gamme nm a été récemment publié dans Examen physique D .

La plupart des gens savent comment les choses qui nous entourent interagissent en raison des interactions gravitationnelles. Ce comportement, connu pour suivre une loi du carré inverse (ISL), a été bien expliquée par des expériences jusqu'à moins de 1 mm. Les interactions gravitationnelles sur de longues distances ont également été étayées par des données recueillies par l'astronomie. Cependant, jusqu'à maintenant, il y a eu peu de preuves expérimentales pour soutenir l'accord avec l'ISL lorsque le niveau quantique souvent imprévisible est approché.

« Il existe de nombreux effets suggérés par les théories acceptées de la gravité sur de courtes distances qui pourraient être confirmés par l'expérience, ", a déclaré l'auteur de l'étude Tatsushi Shima de l'Université d'Osaka. "En étendant avec succès la plage de recherche d'une gravité exotique jusqu'à de courtes distances d'environ 0,1 nm, nous avons pu démontrer la sensibilité la plus élevée signalée à ce jour, produire des données expérimentales qui aideront à démêler les propositions. »

La sensibilité statistique atteinte a été rendue possible grâce au faisceau de neutrons pulsés de haute intensité de l'installation J-PARC. La neutralité électromagnétique nette des neutrons signifie que les expériences n'ont pas été influencées par le fond électromagnétique qui entrave d'autres approches pour sonder les déviations de l'ISL à courte distance. L'expérience, basé sur la diffusion de gaz nobles neutroniques, était la première étude de diffusion des neutrons en temps de vol.

« Alors que les performances des lignes de lumière les plus puissantes au monde s'améliorent, nous sommes en mesure d'améliorer considérablement nos connaissances et notre compréhension au fur et à mesure, « De telles améliorations itératives peuvent être très révélatrices. Dans le cas des interactions gravitationnelles, nous avons fait des pas importants vers la compréhension des dimensions de l'espace qui nous entoure."

On espère que l'étude, ainsi que des travaux futurs pour améliorer encore la sensibilité, aidera à faire la lumière sur si l'espace dans lequel nous vivons est limité à trois dimensions.