Лабораторный эксперимент, достаточно малый, чтобы поместиться на столе, используемый для проверки фундаментальной физики.Настольный эксперимент — это физический эксперимент, который помещается на лабораторном столе, в отличие от крупномасштабных установок, таких как ускорители частиц или обсерватории гравитационных волн. Такие эксперименты предназначены для проверки фундаментальной физики — например, квантовой механики, гравитации или принципа эквивалентности — с помощью компактных и точных приборов. Они часто дешевле и быстрее в создании, чем их гигантские аналоги, что позволяет большему числу групп участвовать в передовых исследованиях. Недавние достижения в лазерном охлаждении, атомной интерферометрии и микрофабрикации позволили настольным установкам исследовать явления, которые ранее были доступны только в космосе или в огромных подземных детекторах.
Концепция настольных экспериментов существует с ранних дней современной физики — например, крутильные весы Кавендиша в 1798 году измеряли гравитацию между свинцовыми шарами на столе. Однако этот термин получил распространение в XXI веке как описание компактных экспериментов, проверяющих квантовую гравитацию, темную материю и другие передовые темы без необходимости в многомиллиардных установках.
Настольные эксперименты полагаются на экстремальную чувствительность, а не на экстремальную энергию. Например, атомный интерферометр использует лазерные импульсы, чтобы разделить облако холодных атомов на суперпозицию двух путей, а затем рекомбинирует их для измерения разности фаз, вызванной гравитацией или ускорением. Другой пример — крутильные весы, которые измеряют крошечный поворот нити под действием гравитационной или электрической силы. Ключевой момент — изолировать аппаратуру от вибраций, колебаний температуры и электромагнитных помех, часто с помощью вакуумных камер и систем активной обратной связи.
Настольные эксперименты используются для поиска кандидатов в темную материю, таких как аксионы, для проверки принципа эквивалентности с помощью квантовых объектов, а также для разработки квантовых датчиков для навигации и геодезии. Они также служат испытательными стендами для технологий, которые впоследствии могут быть развернуты в космосе.
Некоторые настольные эксперименты настолько чувствительны, что могут обнаружить гравитационное притяжение проходящего мимо человека, что требует размещения всей аппаратуры на виброизоляционных платформах и управления ею дистанционно.
