Сверхточные измерения позволили рассчитать силу тяжести на расстояниях меньше 50 микрон и не выявили признаков сжатия измерений Вселенной.
С давних времен известно, что сила притяжения между крупными телами ослабевает обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Такая зависимость вытекает из геометрии трёхмерного пространства. Современные космологические теории предполагают, что Вселенная насчитывает больше измерений, но «дополнительные измерения» свернуты и проявляются лишь на малых масштабах.
Если свернутые измерения существуют, то сила гравитации не подчиняется обратно квадратичной зависимости. В космических и бытовых масштабах это незаметно. Обнаружить утечку гравитационной энергии в дополнительные измерения можно только в сверхточных лабораторных экспериментах.
Команда профессора Эрика Эдельбергера из Вашингтонского университета проделала такую работу. статья опубликована в журнале Physical Review LettersДля измерения притяжения с необходимой точностью учёные наблюдали за вращением быстро крутящегося диска (детектора), на который действует изменяющаяся со временем гравитация.
Другой диск («аттрактор») создавал силу, вращаясь рядом с первым в той же плоскости. На дисках выгравировали бороздки, которые при определённых скоростях вращения регулярно совпадали друг с другом. Диски то приближались друг к другу, то отдалялись. Изменения силы притяжения регистрировали по её влиянию на вращение «детектора».
Установка совершенствовалась в течение нескольких лет. В новой версии учёные добавили стабилизацию от посторонних вибраций. Систему также защитили электростатическим «щитом», который экранирует её от воздействий внешних электромагнитных полей, которые могут повлиять на поведение дисков и исказить данные измерений. Геометрию бороздок выбрали таким образом, чтобы проводить измерения в трёх режимах вращения и избавиться от возможных систематических ошибок.
Данная работа позволила точно измерить гравитацию на расстоянии менее 50 микрометров и не обнаружить признаков скрученных измерений. На данном масштабе гравитация меняется в соответствии с законом обратных квадратов, как при изучении небесных тел. Физикам предстоит продолжить исследования — к более мелким расстояниям и точным наблюдениям.