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。

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 cmp0xff 编辑发布。