Η Κίνα φιλοδοξεί να μεταφέρει την έννοια της υπερβαρύτητας σε νέα επίπεδα, επιδιώκοντας να ερευνήσει υλικά και θεμελιώδεις φυσικές αλληλεπιδράσεις υπό συνθήκες που μέχρι τώρα ήταν αδύνατο να αναπαραχθούν σε εργαστηριακό περιβάλλον. Τον περασμένο Σεπτέμβριο, ομάδα από το Πανεπιστήμιο Zhejiang κατέρριψε το ρεκόρ με τον ισχυρότερο φυγοκέντρη αλλά τώρα αποβλέπει σε μια αναβαθμισμένη έκδοση.
Η ταχύτερη φυγοκέντρηση, γνωστή ως CHIEF1300, διαθέτει χωρητικότητα 1.300 g·tonne, γεγονός που της δίνει τη δυνατότητα να μετατρέπει 1.000 κιλά υλικού σε επιτάχυνση 1.300 gs. Το νέο εγχείρημα, το οποίο ονομάζεται CHIEF 1900, έχει τον στόχο να φτάσει τους 1.900 g·tonne. Με αυτόν τον τρόπο, η Κίνα ελπίζει να διεξάγει λεπτομερείς μελέτες σχετικά με την υπερβαρύτητα, οι οποίες θα έχουν άμεσες εφαρμογές στη μηχανική, ιδίως στην προστασία από σεισμούς και στην ασφάλεια μεγάλων κατασκευαστικών έργων.
Η επιτάχυνση στην επιφάνεια της Γης ανέρχεται σε 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο, ωστόσο λόγω της μορφολογίας και της κίνησης του πλανήτη μας, η τιμή αυτή μπορεί να ποικίλλει ελαφρώς από περιοχή σε περιοχή. Παρόλη την αμελητέα αυτή διαφορά, επηρεάζει τις ακριβείς μετρήσεις. Μια τυπική τιμή έχει καθοριστεί ως 1g. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως η επιτάχυνση ενός οχήματος ή το φρενάρισμα ενός ανελκυστήρα, μπορεί να βρεθούμε να βιώνουμε διακυμάνσεις της βαρύτητας που ξεπερνούν το 1g, όπως συμβαίνει σε τρενάκια του λούνα παρκ και αγωνιστικά αυτοκίνητα.
Η υπερβαρύτητα στοχεύει στην προσομοίωση μιας ισχυρότερης βαρυτικής έλξης και συνεπώς προσφέρει τις δυνατότητες να μελετηθούν υλικά και αλληλεπιδράσεις σε συνθήκες που δεν μπορούν να αναπαραχθούν φυσικά στη Γη.
Πώς μπορούμε να προσομοιώσουμε την υπερβαρύτητα;
Μία από τις βασικές αρχές της Γενικής Θεωρίας Σχετικότητας του Άϊνστάιν είναι ότι η βαρυτική επιτάχυνση και η αδρανειακή επιτάχυνση είναι αδιαχωρίστα. Έτσι, ένα αντικείμενο που επιταχύνεται μπορεί να θεωρηθεί ότι βρίσκεται υπό ισχυρή βαρυτική έλξη. Αν και οι πύραυλοι θεωρούνται αποτελεσματικοί για αυτό, η τυπική διαδικασία εκτόξευσης προσφέρει κλάσματα 3-4 gs. Οι φυγοκέντρες, ωστόσο, είναι ικανές για MUCH περισσότερη επιτάχυνση.
Επιστημονική ανακάλυψη: Η αναστολή μιας πρωτεΐνης μειώνει την ανάπτυξη καρκίνου
Ο πιο αποδοτικός τρόπος για να προσομοιώσουμε υπερβαρύτητα είναι η χρήση ενός φυγοκεντρικού συστήματος, το οποίο περιστρέφεται με εξαιρετικές ταχύτητες. Ένα αντικείμενο που βρίσκεται σε ένα τέτοιο σύστημα βιώνει επιταχύνσεις που μπορούν να φτάσουν σε επιβλητικά νούμερα. Παρόλο που οι φυγοκέντρες χρησιμοποιούνται σε εργαστηριακό επίπεδο, οι μεγάλης κλίμακας φυγοκεντρητές επιδιώκουν να επαναστατήσουν τη βαρύτητα, προσφέροντας πρωτοφανείς δυνατότητες για μελέτη.
Ποιες είναι οι δυνατότητες της υπερβαρύτητας μέσω φυγοκέντρου;
Αν και η υπερβαρύτητα που δημιουργείται από αυτές τις μηχανές δεν συγκρίνεται με την βαρυτική έλξη κοντά σε μια μαύρη τρύπα, ο CHIEF1900 μπορεί να επιδείξει πλήθος χρήσεων σε πειραματική φυσική και δοκιμές υλικών. Για παράδειγμα, μπορούμε να ελέγξουμε τις αντοχές των βασικών υλικών σε σφοδρές συνθήκες τρέχοντας μελέτες πιθανής αποτυχίας φράγματος ή την ανθεκτικότητα ενός υλικού κατά τη διάρκεια ενός ισχυρού σεισμού.
Επιπλέον, η υπερβαρύτητα παρουσιάζει ενδιαφέρον για την μελέτη των επιδράσεων της βαρύτητας σε συσκευές όπως τα ρολόγια. Υπό ακραία βαρυτικά πεδία, η διαστολή του χωροχρόνου καθυστερεί την λειτουργία των υψηλής ακρίβειας ρολογιών, επιτρέποντας την παρατήρηση των χρονικών μεταβολών σε περιβάλλοντα με πρωτοφανή βαρυτική ένταση.
Μπορεί να διερωτάστε πώς θα επηρεάζονταν οι άνθρωποι που εισέρχονται σε περιβάλλον υπερβαρύτητας. Η απάντηση είναι ανησυχητική: το ανθρώπινο σώμα δεν μπορεί να αντέξει ούτε καν σύντομες επιταχύνσεις ή επιβραδύνσεις αρκετών g. Για παράδειγμα, το CHIEF1900 θα εκτόξευε έναν μέσο άνθρωπο σε περίπου 27.000 gs, κάτι που θα ήταν άμεσος θάνατος.
