MIT設計新實驗 或可觀測「超空間」現象

科學家設計了一種實驗，稱有希望在實驗室內看到科幻小說中描述的「超空間」（hyperspace）現象。

科幻小說中描述過這樣的情境，當物體在星際空間以超光速運動的時候，就進入了所謂「超空間」。這時，物體將沐浴在一種「溫暖的、由大量粒子組成的光束下」。

上世紀70年代，史蒂芬·傅苓（Stephen Fulling）和保羅·戴維斯（Paul Davies）提出了這種效應，將其名為安魯效應（Unruh effect）。該理論預測，當觀測者在真空環境內高速運動的時候，將沐浴在一種溫暖的光束之下。這是真空中量子波動被增強所帶來的效果。

這份由美國麻省理工學院（MIT）和加拿大滑鐵盧大學（University of Waterloo）合作的研究提出，建造一個實驗室大小的加速器，把一個原子在不到百萬分之一秒的時間內加速到光速，能夠看到超空間現象。

發表於《物理評論快報》（Physical Review Letters）的研究描述了此實驗的設計。為了增加看到安魯效應的機會，研究組還提出一種「刺激」（stimulation）的過程，即向實驗場中引入光子。研究稱這能夠刺激產生更多量子波動。

研究人員在新聞發佈稿中介紹說：「當你向場中加入光子，你增加了相當於真空中半個光子n倍的波動。因此，當你在這樣新狀態的場中加速的時候，預期看到安魯效應的幾率是在單純真空中實驗的n倍。」

研究人員表示，這種方法會帶來很多附加的效應，所以儘管以前進行過多個類似的實驗，但是從來沒有證實過安魯效應。研究組稱，這一次他們採用了名為「加速度引起的透明度」（acceleration-induced transparency）的概念避開附加效應的干擾。

簡單說，研究組稱就是把加速的原子引導在特定的軌道上，從而避免「刺激」方法所帶來的副作用。這樣研究人員可以專注於測量實驗發出的射線。如果一切進展順利，所探測到的射線就是出現了「安魯效應」的證據。

主要研究者之一麻省理工學院的維維捨克·蘇迪爾（Vivishek Sudhir）說：「現在我們知道至少在有生之年有可能看到這個效應。這是一個難度很大的實驗，不能保證會成功，但這是我們觸手可及的希望。」