研究人员成功测量微观粒子引力,为破解量子引力理论迈出重要一步。未来或可揭秘宇宙起源、黑洞奥秘等难题。

一直以来,科学家无法完全理解爱因斯坦提出的经典引力如何在微观世界发挥作用。一项新研究打破了这一壁垒,成功测量了微观粒子的引力,这将帮助我们更接近破解量子引力理论。

南安普顿大学的物理学家与欧洲科学家合作,利用一种新技术成功地检测到微小粒子上的微弱引力。他们认为这项研究为找到难以捉摸的量子引力理论铺平了道路。

这项发表在《Science Advances》上的研究使用悬浮磁铁来探测微观粒子的引力,这些粒子小到接近量子领域。

研究负责人Tim Fuchs博士表示,这些结果将帮助科学家找到我们认知世界图景中缺失的一块拼图。

“一个世纪以来,科学家们一直试图理解引力和量子力学如何共同作用,但都失败了。现在我们成功地测量了有史以来最小质量的引力信号,这意味着我们更接近最终理解它们如何协同工作。”

“通过这种技术,我们可以逐步缩小源头,直到双方都进入量子世界。通过理解量子引力,我们可以解开一些宇宙的谜团,比如它如何开始,黑洞内部发生了什么,或者将所有力量统一成一个大理论。”

量子领域的规则仍未被科学完全理解,但人们认为微观尺度的粒子之间以及它们之间的相互作用与普通大小的物体不同。

这项研究由南安普顿大学的科学家与荷兰莱顿大学和意大利光子学与纳米技术研究所的科学家合作进行。

他们的研究使用了一种复杂的装置,包括超导设备(称为陷阱)、磁场、敏感探测器和先进的振动隔离装置。他们测量了对一个0.43毫克的微小粒子施加的微弱拉力(仅30阿牛),方法是在接近绝对零度(约 -273 摄氏度)的低温下使其悬浮。

南安普顿大学物理学教授Hendrik Ulbricht表示,这些结果为未来测量更小物体和力之间的相互作用打开了大门。

“我们正在推动科学的边界,这可能会导致关于引力和量子世界的新的发现。”

“我们使用极低温和设备来隔离粒子振动的这项新技术很可能成为测量量子引力的未来之路。解开这些谜团将帮助我们解锁更多关于宇宙本质的秘密,从微小的粒子到宏伟的宇宙结构。”

本文译自 phys.org,由 BALI 编辑发布。

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