@ 2016.01.15 , 11:00

数学家提出创造并操纵引力的方法

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目前,我们对引力如何影响宇宙的理解仅局限于观察遥远恒星及行星的自然引力场。实际上,在四种基本力中,引力是唯一一种人类尚不知如何制造并控制的力。但如今,比利时那慕尔大学的数学家André Füzfa发表了一篇论文,提出实现此举的策略——尽管只能产生微弱的引力。同时,它并不需要任何新技术。

要先说明的是,我们所讨论的是极其微小的引力场,而不是科幻片里常见的那种能使人在太空舱内行走而非漂浮的“人造引力”。目前为止,后者所需的技术还是不可能的。

然而,从科学角度看,能够制造极弱的引力场依旧使人万分激动。物理学家终于可以主动地研究引力,并真正测试爱因斯坦的广义相对论。它甚至能够引发新的技术,例如基于引力(而非电磁波)的交流形式。

他所提出的理论策略是通过巨大的超导电磁铁,来产生可控的强大磁场,使物理学家得以观察这些磁场的时空弯曲方式。目前为止,该方法尚未进行实验测试,因此我们先别过于激动。不过,Füzfa已经完成了背后的所有数学计算,一切都十分合理。

这是基于一种叫做“等效原理”的东西,它是爱因斯坦广义相对论的核心,说的是一切质量类型和能量类型都会产生引力场、并以同样方式受其影响。这意味着理论上,电磁场也能进行时空弯曲,就像行星或太阳一样。但唯一的问题在于,地球上所产生的所有弯曲都太小了,我们无法探测它们。

如今,Füzfa已经表明:从数学角度而言,通过堆叠巨大的超导电磁铁,我们能够制造非常微弱的引力场,并得以通过灵敏的干涉仪来探测它。这些干涉仪可以互相叠加引力场,使物理学家获得信息。

然而在现实生活中,这种装置极其昂贵、并且制造困难。在只有数学证据支持的情况下,这是一笔相当大的投资。不过,能够像操纵其它三种基本力一样操纵引力可是一份巨大的奖赏,值得我们赌一把。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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