LIGO의 거울은 절대 영도에 가까울 정도로 냉각됐다.그림출처: Caltech
미국 레이저 간섭 중력파천문대(LIGO)가 시공간의 파장을 탐지하는 4개의 거울이 거의 최소한의 에너지 상태로 냉각됐다.이 거울들은 지금까지 이렇게 추위에 가까운 양자태의 가장 큰 물체를 표시해 놓았다.연구 결과는 6월 18일 사이언스지에 발표됐다.
양자 척도에서 온도는 운동과 같다하나의 입자가 많이 진동할수록,그것은 더욱 뜨거워진다. 이런 진동은 반드시 제거되어야만 물체가 기체 상태로 들어가게 할 수 있다.지금까지 연구진은 질량이 1g 미만인 물체에서만 구현해 왔다.
현재 미국 매사추세츠공대 크리스 위틀팀은 유효질량이 10kg인 시스템을 실온에서 77나노 켈빈으로 절대 영도에 가깝게 냉각했다.구체적으로 4개의 거울로 구성된 시스템은 무게가 40㎏이지만 이들이 함께 진동할 때는 10㎏짜리 물체처럼 보인다.
이 팀은 LIGO의 수많은 피드백 시스템 중 하나를 이용해 이를 구현했다.이 피드백 시스템에서,한 다발의 빛이 거울에 비쳐 그것의 진동을 측정한 후, 전자장으로 그것의 운동을 느리게 한다.휘날리는 그네와 상반된 힘으로 그네를 멈추게 한다는 게 위틀의 설명이다.
연구진이 없애려는 진동은 매우 미미하기 때문에 진동을 매우 정확하게 측정해 정확한 추력을 가해야 한다.이들이 LIGO의 정밀 시스템을 사용하는 이유 중 하나다.이를 통해 이들은 주어진 시간 동안 약 10조원에서 약 11개 이하로 시스템 진동을 줄였다.
연구진은 "이 연구는 왜 사람들이 양자 상태의 매크로 물체를 볼 수 없는지를 설명하는 데 도움이 된다"며 "일부 물리학자들은 중력의 영향일 것으로 보고 있다"고 말했다.연구팀의 Vivishek Sudhir는 "이를 테스트하려면 두 가지 조건인 충분한 양의 물체를 양자 상태로 만들어 중력에 미치는 영향을 측정할 수 있어야 한다"고 말했다.
Sudhir는 이 양자태로도 LIGO 등 과학기기들이 정밀도를 높일 수 있지만 먼 미래라고 밝혔다.
출처:과포채널
