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中新網(wǎng)北京3月11日電 （記者 孫自法）國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇物理學(xué)重要研究成果論文稱，研究人員利用兩個(gè)半徑1毫米（mm）的小金球完成迄今最小引力場(chǎng)的測(cè)量，這或?yàn)榻窈筇剿骰A(chǔ)物理新領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)鋪平了道路，比如探索暗物質(zhì)或是量子物理與引力之間的相互作用。
引力可以理解為源自空間-時(shí)間的扭曲，就像這幅藝術(shù)概念圖中所示。圖片來(lái)自Arkitek Scientific。施普林格·自然 供圖
該論文介紹，引力是一種基本力，但人們對(duì)引力的理解一直不完整；引力無(wú)法被納入物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型，它與量子理論似乎也格格不入。測(cè)量極小物體間引力的耦合力或能為這種神秘力提供一些見(jiàn)解，比如與牛頓引力理論預(yù)測(cè)值的偏差。不過(guò)，開(kāi)展這種測(cè)試的難度很大，需要控制嚴(yán)格的環(huán)境以確保其他來(lái)源和引力本身擾動(dòng)的最小化。
論文通訊作者、奧地利維也納大學(xué)馬庫(kù)斯·阿斯佩爾邁耶（Markus Aspelmeyer）和同事通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓引力單獨(dú)表現(xiàn)為兩個(gè)質(zhì)量約90毫克（mg）的小金球之間的耦合力。這項(xiàng)嚴(yán)格控制的實(shí)驗(yàn)將外部擾動(dòng)的影響降到了最低。例如，該實(shí)驗(yàn)中使用了一個(gè)法拉第屏蔽來(lái)阻擋靜電力，還將其中一個(gè)金球與一個(gè)真空室相連，將地震和聲音效應(yīng)最小化；另一個(gè)球會(huì)周期性地靠近接地的球，從而將引力耦合單獨(dú)分離出來(lái)，使其可以從旋轉(zhuǎn)信號(hào)的變化中被檢測(cè)出來(lái)。
研究者利用兩個(gè)1mm半徑的金球測(cè)量引力，圖片來(lái)自維也納大學(xué)Tobias Westphal。施普林格·自然 供圖
這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了經(jīng)典的牛頓物理理論，即兩個(gè)球之間的引力取決于它們的質(zhì)量和距離。論文作者認(rèn)為，他們實(shí)驗(yàn)的靈敏度有進(jìn)一步提升空間，將來(lái)有望對(duì)更小物體間的引力進(jìn)行測(cè)量。
論文作者表示，這類實(shí)驗(yàn)或能讓研究人員對(duì)迄今仍有待探索的基礎(chǔ)物理進(jìn)行測(cè)試，包括暗物質(zhì)的引力效應(yīng)和量子系統(tǒng)之間的引力耦合。不過(guò)，在這類測(cè)試中融入量子物理仍頗具挑戰(zhàn)。（完）
本文來(lái)自：中國(guó)新聞網(wǎng)
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