Untersuchung der Lambda-Schwerkraft mit Bose-Einstein-Kondensaten

Wir schlagen einen präzisen Test von zwei grundlegenden Gravitationskonstanten vor, der ein Detektorkonzept nutzt, das die Dynamik quantenphononischer Anregungen in einem gefangenen Bose-Einstein-Kondensat (BEC) ausnutzt, das im Maßstab von Tischexperimenten betrieben werden kann. In diesem Aufbau wird die Sensitivität um etwa 2 Größenordnungen durch die Verwendung einer Tritternoperation erhöht, die phononische Anregungen mit dem Grundzustand des BEC mischt. Das BEC zeigt eine einzigartige Sensitivität gegenüber den beiden wesentlichen Komponenten des Gravitationspotenzials in der Λ-Gravitation: dem Newtonschen G M / r-Term und der kosmologischen Konstante Λ r², beide fließen in die allgemeinste Funktion ein, die sich aus einem Theorem von Gurzadyan ableitet. Mit modernem experimentellen Design sagen wir voraus, dass die Gravitationskonstante G mit einer Genauigkeit von bis zu 10⁻¹⁷ N m² / kg² gemessen werden könnte, was einer Verbesserung um 2 Größenordnungen gegenüber den derzeitigen Messungen entspricht. Darüber hinaus zielt dieses Experiment darauf ab, die beste erdgebundene obere Grenze für Λ bei 10⁻³¹ m⁻² festzulegen, was den ersten laborbasierten Versuch zur Ermittlung der kosmologischen Konstante darstellt. Außerdem ermöglicht das Setup die Messung des distanzabhängigen Verhaltens jedes Terms im Gravitationspotenzial und bietet ein Mittel, um modifizierte Gravitationsmodelle zu testen.