國際最新研究：科學家完成迄今最小引力場測量

國際著名學術期刊《自然》最新發表一篇物理學重要研究成果論文稱，研究人員利用兩個半徑1毫米(mm)的小金球完成迄今最小引力場的測量，這或為今後探索基礎物理新領域的實驗鋪平了道路，比如探索暗物質或是量子物理與引力之間的相互作用。

該論文介紹，引力是一種基本力，但人們對引力的理解一直不完整；引力無法被納入物理學標準模型，它與量子理論似乎也格格不入。測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解，比如與牛頓引力理論預測值的偏差。不過，開展這種測試的難度很大，需要控制嚴格的環境以確保其他來源和引力本身擾動的最小化。

論文通訊作者、奧地利維也納大學馬庫斯·阿斯佩爾邁耶(Markus Aspelmeyer)和同事通過設計一個實驗，讓引力單獨表現為兩個質量約90毫克(mg)的小金球之間的耦合力。這項嚴格控制的實驗將外部擾動的影響降到了最低。例如，該實驗中使用了一個法拉第屏蔽來阻擋靜電力，還將其中一個金球與一個真空室相連，將地震和聲音效應最小化；另一個球會周期性地靠近接地的球，從而將引力耦合單獨分離出來，使其可以從旋轉信號的變化中被檢測出來。

這個實驗證實了經典的牛頓物理理論，即兩個球之間的引力取決於它們的質量和距離。論文作者認為，他們實驗的靈敏度有進一步提升空間，將來有望對更小物體間的引力進行測量。

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論文作者表示，這類實驗或能讓研究人員對迄今仍有待探索的基礎物理進行測試，包括暗物質的引力效應和量子系統之間的引力耦合。不過，在這類測試中融入量子物理仍頗具挑戰。