Freiburg 2008 – wissenschaftliches Programm

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GR: Fachverband Gravitation und Relativitätstheorie

GR 11: Experimente zur Gravitation I

GR 11.2: Vortrag

Donnerstag, 6. März 2008, 12:10–12:30, KGI-HS 1010

Test der Newtonschen Gravitation durch Quantenreflexion kalter Atome — •Maarten DeKieviet, Manuel Vedovelli, Felix Laux und Ulrich Schmidt — Physikalisches Institut der Universität Heidelberg, Philosophenweg 12, 69120 Heidelberg

Im Zuge der Lösung des Hierarchie-Problems und der Erschaffung einer Theory of Everything, wurden Ansätze im Rahmen der M-Theorie entwickelt, die große Extradimensionen postulieren. Die Folge wäre eine Änderung der Newtonschen Gravitation bei kleinen Abständen, die sich als ein Yukawa-Potential parametrisieren ließe. Bei der experimentellen Überprüfung dieses zusätzlichen Terms im mm- submm- Bereich, zeigt sich ein quantitatives Verständnis des Casimir-Effekts als unentbehrlich.

In unseren Atomstrahl-Spinecho-Messungen haben wir gezeigt, dass dies auf dem %-Niveau gegeben ist. In diesem Beitrag präsentieren wir eine Erweiterung dieser Methode, die zudem die maskierende Wirkung der Casimir-Kraft weitgehend systematisch unterdrückt. Hierbei wird ein Strahl kalter He-Atome von einer Oberfläche quantenreflektiert. Dies hängt stark von der Form des Wechselwirkungspotentials zwischen Atom und Oberfläche ab. Aus dem Vergleich der Reflektivitäten von ³He und ⁴He lässt sich auf Formänderungen des Gravitationspotentials, aufgrund eines zusätzlichen Neutrons, schließen. Dies erlaubt neue Limits auf die Yukawa-Parameter im Nanometer-Bereich.