L'un des phénomènes les plus méconnus de la physique moderne est la gravité. Sa mesure et ses lois restent en quelque sorte une énigme. Des chercheurs de l'Université de Tohoku ont révélé des informations importantes sur un nouvel aspect de la nature de la gravité en sondant la plus petite échelle de masse.

Le professeur Nobuyuki Matsumoto a dirigé une équipe de chercheurs pour développer un capteur de gravité basé sur le suivi du déplacement d'un miroir suspendu, qui permet de mesurer la gravité de la plus petite masse jamais réalisée.

L'équipe de recherche s'est intéressée à savoir si la nature de la gravité est classique ou quantique. « Au cours des cent dernières années, notre compréhension de la nature s'est approfondie sur la base de la théorie quantique et de la relativité générale. Afin de poursuivre sur cette lancée, il est nécessaire de mieux comprendre la nature de la gravité, " dit Matsumoto.

Jusqu'à présent, la plus petite masse pour laquelle les humains ont mesuré un champ gravitationnel est d'environ 100g, ce qui est étonnamment plus grand que l'échelle de masse d'un crayon commun (~10g). Parce que la force gravitationnelle est beaucoup plus faible que les autres forces, comme la force électromagnétique, il est difficile de mesurer la gravité générée par de petites masses.

Matsumoto a déclaré que « le système a été conçu sur la base de la technologie développée pour les détecteurs d'ondes gravitationnelles, par exemple. stabilisation laser, un étage d'isolation vibratoire, vide poussé et chasse au bruit. Contrairement aux détecteurs d'ondes gravitationnelles, nous avons utilisé une cavité optique triangulaire, pas une cavité optique linéaire afin de diminuer le niveau de bruit du capteur de déplacement et de maintenir un fonctionnement stable du capteur. Le niveau de bruit de notre système, en raison du mouvement brownien du miroir suspendu, est l'une des plus petites au monde."

Le développement d'un tel capteur de gravité ouvrira la voie à une nouvelle classe d'expériences où le couplage gravitationnel entre de petites masses dans des régimes quantiques pourra être réalisé.