近日,英国伯明翰大学科研人员Michael Holynski等研发出了一款基于量子传感器的重力梯度仪,可用于地下勘测,有望为绘制地质结构图、无挖掘考古等做出贡献。
2月24日凌晨,相关成果登上《自然》杂志。
重力,存在于地球和万物之间。科学家们通过测量地球上的重力场数据,可确定地球内部岩石圈的结构、密度等。
如何获取地球上重力场数据?在传统方法中,经典重力仪就像一个高度灵敏的弹簧秤,“弹簧系统”会随重力变化产生位移。科学家们通过观测位移,来测定重力变化。不过这种测量方式往往耗时费力,单个数据点测量就需要几十分钟,测量精度也有提升空间。
伯明翰大学团队另辟蹊径,基于量子力学原理,研发出了一款更实用的重力梯度仪——从微观层面,使用超冷原子来感应重力变化,15分钟内,即可收集10个地点的重力梯度数据。
实际上,利用量子特性进行重力测量并非新鲜事。早在20年多前,已有科学家用原子干涉仪进行重力场测量实验。
在原子重力仪中,光脉冲装置会产生、分离和重组微观粒子,使它们相互干扰,从而探测局部重力场,即可得到精确数据。
不过,此次伯明翰大学团队研发出的探测仪,并非直接探测重力场的绝对数据,而是探测重力梯度——即重力场强度在垂直方向上的变化率,这类数据能够更灵敏地反映重力的局部变化。
据《自然》杂志报道,这款量子重力梯度仪采用了沙漏结构。利用该结构,他们能对垂直间隔一米的两个超冷铷原子云(铷是一种金属元素)进行了差分测量,从而获取高精度数据。
通过对微小引力信号的测量,量子重力梯度仪能够无损地感应到地表之下的情况。在应用层面,利用该仪器,团队已在一条8.5米的街道路面下,探测到了一条横截面积为2平方米的隧道。
《自然》杂志评论认为,这项研究成果,可能会极大地改变重力测量学的应用范畴,有望用于工程建设和环境探测等领域。
有以下机构:
1、国家质量监督检验检疫总局认可的检测机构,如中国检验认证集团、广东省产品质量监督检验院等。
2、一些第三方权威的检测认证机构,如TUV、SGS等。
3、吊灯生产厂家自有的测试实验室或设备,这些设备通常根据国家标准或行业标准进行设计和制造。
4、大学或科研机构的测试实验室或研究团队,他们可能会使用自己研发的测试设备或技术进行吊灯重力测试。