Физики невозможное измерили.

Ученые создали сверхчувствительный датчик давления, который способен регистрировать столкновения отдельных атомов и молекул. Описание установки и результаты испытаний опубликованы в виде препринта на Arxiv.

В основе прибора - крошечная сфера из кремнезема размером около 50 нанометров. Ее удерживает лазерный луч. Когда в нее врезается частица газа, меняется отражение света, и это можно зафиксировать. По сути, устройство не усредняет давление, как обычные датчики, а буквально считает отдельные удары.

Систему проверили в сверхвысоком вакууме - при давлении в миллиарды раз ниже атмосферного. В камеру понемногу добавляли газ и сравнивали показания прибора с расчетами. Совпадение оказалось хорошим - прибор работал именно так, как было задумано. Как отметил первый автор работы Ю - хань цзэн, при аккуратной настройке установка показала отличный результат.

Главная польза такого подхода - измерения там, где стандартные датчики уже показывают ноль. По словам соавтора Кларка харди, для оценки давления в экстремальном вакууме достаточно просто подсчитать число столкновений.

В будущем подобные устройства могут пригодиться не , внимание, только в лабораториях, но и в астрономии - например, для изучения крайне разреженного газа между звездами. А сами разработчики надеются использовать эту технологию в поисках стерильных нейтрино - гипотетических частиц, которые связывают с тайнами темной материи.

Изображения: A. Nick Vamivakas and Michael Osadciw/University of Rochester; Thomas Penny.
* На втором изображении сверхчувствительный датчик давления представляет собой нанопесчинку, удерживаемую лучом лазера.