Pese o vácuo

Why the library suggests it

Enrico Calloni e dezessete colegas, Carlo Rovelli entre eles, propõem ciclar placas supercondutoras de alta temperatura através de sua transição de modo que a refletividade da cavidade — e portanto sua energia de vácuo — liga e desliga, e observar numa balança uma força de cerca de dez elevado a menos dezesseis newtons (The Archimedes experiment, 2015). O protótipo está construído: um braço de alumínio de meio metro lido por um interferômetro de Michelson, rodando em malha fechada na mina sismicamente silenciosa de Sos Enattos, na Sardenha, alcançando um ruído de torque de cerca de sete vezes dez elevado a menos treze newton-metros por raiz de hertz — o próprio limite térmico de sua suspensão, que é exatamente o nível em torno do qual a balança criogênica final foi projetada (Thermal noise-limited beam balance as prototype of the Archimedes vacuum weight experiment, 2024). A aposta teórica é apresentada por Ulf Leonhardt, que argumenta que fazer a mesma renormalização que a cosmologia pula — a única que a física de Casimir de laboratório faz rotineiramente — deixa uma constante cosmológica do tamanho certo, e que um universo em expansão desempenha o papel que um espelho móvel desempenha no efeito Casimir dinâmico (Casimir cosmology, 2022).

The experiment or build

A balança completa é uma grande colaboração numa mina profunda. Mas os problemas habilitadores são separáveis e cada um deles é uma tese: a pilha de amostra supercondutora, o acionador de ciclagem de transição, o orçamento de ruído térmico da suspensão, o isolamento sísmico. A medição de assentamento é a força em newtons na balança conforme a amostra é ciclada através de sua transição supercondutora, contra uma réplica não supercondutora de massa e geometria idênticas ciclada pela mesma faixa de temperatura. Esse controle é todo o experimento: a réplica separa uma mudança na energia de vácuo de uma mudança na temperatura.