研究：可以顯示重力“量子性”的實(shí)驗(yàn)是可以實(shí)現(xiàn)的

重力滲透到我們世界的每一個(gè)角落，將我們拉到地球上，并將太陽系、星系和宇宙串在一起，我們的星球在其中滑行。

然而，認(rèn)為引力是一種看不見的力量，可以表現(xiàn)出與物質(zhì)最微小的部分相同的量子特性，這是物理學(xué)中最瘋狂的想法之一，而且很難測(cè)試。

現(xiàn)在，來自荷蘭和德國(guó)的一組物理學(xué)家聲稱，他們已經(jīng)設(shè)計(jì)了可以揭示引力是否從根本上說，是一種量子力，其屬性以盡可能小的尺度塑造，或古典一、幾何樣愛因斯坦設(shè)想.

四人中的三人自然的基本力量可以用量子力學(xué)來描述，但是還不是重力– 最弱的。弄清楚引力本質(zhì)上是經(jīng)典的還是量子的，可以幫助調(diào)和這些明顯的差異，也可能幫助解決一些目前未解的引力之謎。

通常，量子力學(xué)與我們世界最微小的部分有關(guān)我們看到的地方量子效應(yīng)最明顯：在亞原子粒子之間，如電子，稱為光子的光包，全原子，甚至分子.

然而，從理論上講，所有對(duì)象——從行星到太陽系，整個(gè)星系和可能是整個(gè)宇宙– 可以用定律來描述量子力學(xué)，在它們被觀察到之前作為可能性的光譜存在。

然而，隨著物體體積的膨脹，引力的積累，它們往往會(huì)失去它們的量子特征，并在經(jīng)典方面犯錯(cuò)——這就是我們認(rèn)識(shí)它們的方式。

然而，如果具有更強(qiáng)引力場(chǎng)的較重質(zhì)量可以表現(xiàn)為量子粒子，同時(shí)以多種狀態(tài)存在并糾纏在一起，那么它將非常難以探測(cè)。那是因?yàn)榱孔?a data-linkid="73016" data-postid="126854">糾纏到目前為止，它一直是“量子性”的首選測(cè)試，它非常脆弱，即使在亞原子水平上也會(huì)受到最輕微的干擾而坍塌。

“與所有其他力相比，引力相互作用的極端弱點(diǎn)使我們處于無法研究其最終性質(zhì)的痛苦境地，”阿姆斯特丹大學(xué)數(shù)學(xué)物理學(xué)家Ludovico Lami及其同事寫在他們的論文中.

在之前的實(shí)驗(yàn)中尋找量子糾纏在質(zhì)量和它們的引力場(chǎng)之間，最重的物體物理學(xué)家觀察到，滑入糾纏狀態(tài)比最小質(zhì)量已檢測(cè)到引力場(chǎng)?？茖W(xué)家們認(rèn)為，這仍然太小，無法產(chǎn)生“可觀的引力場(chǎng)”說.

為了打破這一僵局，拉米及其同事提出了一系列實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)可以揭示引力的“量子性”，而不會(huì)產(chǎn)生或不需要檢測(cè)到任何糾纏。

這些實(shí)驗(yàn)將涉及兩個(gè)扭轉(zhuǎn)擺，類似于英國(guó)科學(xué)家亨利·卡文迪許（Henry Cavendish）曾經(jīng)使用的扭擺首先測(cè)量重力強(qiáng)度1797 年，隨著一些盾牌、鏡子和激光.

這些實(shí)驗(yàn)?zāi)壳叭匀煌耆抢碚撋系?，但這并沒有阻止拉米及其同事計(jì)算某些實(shí)驗(yàn)信號(hào)的量子度上限，如果引力是經(jīng)典的，就不應(yīng)該能夠克服。

“我們已經(jīng)仔細(xì)分析了在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中實(shí)施我們的建議所需的實(shí)驗(yàn)要求，”拉米說解釋，“并發(fā)現(xiàn)，盡管仍然需要一定程度的技術(shù)進(jìn)步，但這樣的實(shí)驗(yàn)可能很快就會(huì)實(shí)現(xiàn)。

然而，研究人員在他們的計(jì)算中做了一些假設(shè)這是激烈爭(zhēng)論的。還有進(jìn)一步的建議其他桌面實(shí)驗(yàn)可以探測(cè)量子引力。

該研究發(fā)表在物理評(píng)論 X.

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