@ 2019.02.27 , 17:23

超轻物体的引力

研究人员实现了一套用于确定质量小至100毫克的物体的引力的提案中的关键技术。

超轻物体的引力
N. Matsumoto/Tohoku University

两个世纪多以前,科学家们首先测量到了“日常”物体间的引力。通过使用扭秤,他们得以确定一个重达158千克的铅球,施加到比它轻200倍的物体上的引力。从那以后,研究人员得以测量质量小至90克的物体的引力。他们还希望能确定更轻的物体的引力,但这并非易事。现在,日本研究人员实现了一套测量提案中的关键技术。虽然该技术尚未被用于检测微小物体的引力,但该团队表示该设备应该能够测量出引力的牵引,其灵敏度能达到当前技术的1000倍。

他们提出的这套装置,包括由三个镜子制成的光学腔,其中一个镜子是自由悬挂的。研究对象被悬挂或放置在腔体附近的振荡结构中。当物体移动时,它的引力会拉动悬挂的镜子。如果跟踪得足够准确,镜子摆动的振幅就可以显示出物体的引力。日本东北大学的松本伸之及同事现已证实,他们可以通过来自腔体的光,来跟踪镜子的运动,其灵敏度足以检测质量为100毫克的物体的引力。该团队还没有运行完整的实验装置,或放入待测量的物体。

团队表示,提议的这项技术,或受其启发的其他技术,其灵敏度可能会进一步提高。这可能使科学家能够探测量子大小物体的引力。他们说,这样的测量或能使其揭示引力的量子性质,并确定引力是否被量子化。

这项研究发表在《物理评论快报》上。

原文作者:Katherine Wright(《物理学》高级编辑)
原文日期:2019年2月19日
本文译自 Physics,由译者 cmp0xff 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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