คณะนักวิจัยชาวจีนเปิดตัวเครื่องตรวจจับแรงโน้มถ่วงที่มีความแม่นยำระดับโลก ซึ่งใช้ "อุปกรณ์รบกวนควอนตัมแบบตัวนำยิ่งยวด" หรือ SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) เพื่อตรวจจับวัตถุผ่านการวัดการเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงเพียงเล็กน้อย
รายงานจากเว็บไซต์สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน (CAS) ระบุว่า เครื่องมือนี้ได้รับการพัฒนาโดยศูนย์ทดลองคลื่นความโน้มถ่วง สถาบันกลศาสตร์ สามารถลดสัญญาณรบกวนจากการวัดระดับความชันของแรงโน้มถ่วง (Gravity Gradient) ให้ลงมาอยู่ในระดับที่รองจากเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงขนาดใหญ่ระดับกิโลเมตรเท่านั้น โดยเครื่องมือของทีมวิจัยจีนมีขนาดใกล้เคียงกับคอกทำงานในสำนักงาน ซึ่งเล็กกว่าเครื่องตรวจจับ LIGO ในสหรัฐฯ ที่ต้องใช้กระจกห่างกันถึง 4 กิโลเมตรอย่างมาก
หลักการทำงานของเทคโนโลยีนี้ใช้ปรากฏการณ์ไมส์เนอร์ (Meissner effect) ทำให้เซนเซอร์ SQUID สามารถวัดสัญญาณไฟฟ้าที่เกิดจากการขยับของวัตถุเมื่อได้รับแรงภายนอก เช่น แรงโน้มถ่วง ได้อย่างแม่นยำสูงสุด ซึ่งแรงโน้มถ่วงถือเป็นแรงทางฟิสิกส์ที่ไม่สามารถปกปิดหรือพรางตัวได้ ต่างจากระบบโซนาร์หรือเรดาร์ที่เรือดำน้ำในปัจจุบันสามารถหลบเลี่ยงได้
ผลการศึกษาในปี 2562 โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอู่ฮั่นและหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ชี้ให้เห็นว่าเครื่องตรวจจับแรงโน้มถ่วงที่มีความไวระดับ 0.01 E (Exavolts) จะสามารถตรวจจับเรือดำน้ำนิวเคลียร์ชั้นโอไฮโอ (Ohio-class) ของกองทัพเรือสหรัฐฯ ที่ระดับความลึก 220 เมตรได้ ซึ่งเครื่องมือรุ่นที่สามของ CAS ในปัจจุบันมีความแม่นยำอยู่ที่ 0.02 E นับว่าเข้าใกล้เกณฑ์ดังกล่าวอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความท้าทายในการนำระบบตัวนำยิ่งยวดออกจากห้องปฏิบัติการเพื่อไปติดตั้งบนเครื่องบินหรือเรือ ซึ่งต้องมีระบบชดเชยการเคลื่อนที่ที่มีประสิทธิภาพ รวมถึงการสร้างฐานข้อมูลแผนที่แรงโน้มถ่วงของมหาสมุทรเพื่อแยกแยะสัญญาณของเรือดำน้ำออกจากสัญญาณรบกวนตามธรรมชาติ
ทั้งนี้ จีนถือเป็นประเทศที่สามต่อจากสหรัฐฯ และเยอรมนี ที่มีความสามารถในการวัดสนามแรงโน้มถ่วงโลกอย่างอิสระผ่านดาวเทียมเทียนฉิน-1 (Tianqin-1) และมีแผนจะสร้างหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงในอวกาศให้สำเร็จภายในปี 2578
ที่มา: South China Morning Post