作者:圣安德鲁斯大学菲奥娜·麦克劳德 一个碳酸钙微球，有一个细胞大小，由光悬浮，作为一个超稳定的振荡器(“时钟”)
微型振荡器在研究中进行非常精确、稳定的运动
学分:算术好(圣安德鲁斯大学和千叶大学) 由圣安德鲁斯大学科学家领导的一个国际研究小组发明了一种新的机械“钟”，可以测试重力的基本物理
这个悬浮的机械振荡器是在一个单个血细胞大小的玻璃球中创建的，由团队通过光操纵来创建一个超灵敏的传感器，可以在纳米尺度上测量温度和压力的变化。
这种高度精确的时钟有可能在比以前更小的尺度上探测到重力，并找到偏离牛顿重力定律的潜在证据，这需要超越我们目前理解的新物理
这项由英国工程和物理科学研究委员会和捷克科学基金会支持的研究发表在《科学进展》杂志上
共振是一种存在于我们周围的现象:当一个物体以与相邻的第二个物体相同的自然速度振动或“振荡”时，就会发生共振，这迫使第二个物体自身振动，通常表现出大的运动
为了制造铿锵的乐器，我们利用空气和乐器本体之间的共振
共振甚至解释了当贝壳放在你耳边时听到的大海的声音
在物理学中，这可以用来对细胞甚至原子大小的谐振器产生很大影响
它们经历周期性的运动，类似于一个滴答作响的时钟，并能相互驱动
这导致了以前所未有的精度进行测量的方法
例如，原子能量(振动)的周期性内部跳跃可能与外部计时器有关:这些是制造超精密计时全球定位系统的核心
这种周期性运动能维持多久是由“Q”值决定的
高品质因数的谐振器会响铃或振动更长时间，从而实现更精确的测量
现在，来自苏格兰圣安德鲁斯大学、捷克共和国捷克科学院科学仪器研究所、日本千叶大学和韩国延世大学的研究人员已经在一个微小的玻璃球体中观察到了超精确的周期性运动，这个球体有血细胞大小，由光保持在真空中
在真空中进行研究有助于避免摩擦，摩擦会抑制运动，并降低Q值
该团队操纵光线，使这个微小的球体来回移动，并以完美的和谐旋转，创造了一个非常清晰的“时钟”
球体的运动达到了超过1亿的Q值，比之前报道的这类系统的结果高出100多倍
这个运动对任何外部影响都非常敏感，研究小组的目标是用它来捕捉微小的环境干扰，比如温度和压力的变化，甚至测试基础物理
医生
圣安德鲁斯大学物理和天文学院以及千叶大学分子手性研究中心的Yoshi Arita说:“不幸的是，即使粒子周围稀疏气体分子的碰撞也会在我们的时钟(微球的运动)中引入误差，从而限制它的精度
“我们通过周期性的激光信号来驱动或‘轻推’微球体来纠正这些错误:就像一个孩子在秋千上，在正确的时刻用秋千踢腿，让它做出巨大的摆动:这使得我们的球体的运动非常稳定
如果这真的是一个钟，它会非常精确，以至于一整天只损失了50万分之一秒
" 医生
捷克科学院科学仪器研究所的理论物理学家斯蒂芬·辛普森说:“在微观长度尺度上，由于能量波动，粒子的运动在本质上是随机的，但令人惊讶的是，大自然也设计了一个方案，从这个微小的机器中提取有用的定向运动功
" 圣安德鲁斯大学物理和天文学院教授、千叶大学和延世大学的附属教授基尚·多拉基亚说:“该团队完成了一项真正杰出的工作，我们相信这项工作将引起国际社会的共鸣
除了令人兴奋的基础物理方面，我们振荡器的质量在这一领域树立了新的基准
我们的目标是探索这些，以开发下一代精致的传感设备
" 由亚里塔、辛普森、泽曼内克和多拉基亚发表在《科学进展》上的论文“非保守旋转-平移耦合驱动的真空中悬浮双折射微球的相干振荡”
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