科学家进行了迄今最小的引力测量:相当于一只瓢虫产生的引力

据外媒报道,在四种基本力中,引力是我们在日常生活中最熟悉的一种,但令人惊讶的是,它却是地球上最弱、最难测量的一种。现在,来自奥地利的物理学家们进行了迄今最小的引力测量--相当于一只瓢虫的引力。

质量跟引力密不可分,因此每一个有质量的物体无论多小都有成比例的引力。很明显,它对卫星和行星等天体起了作用,但对地球上较小的天体也是如此。举个例子,如果你手里拿着一枚硬币,不仅是你的引力拉着硬币,硬币的引力也拉着你,只是后者更弱。

当然,如果你在地球上做这个实验,整个事情就没有意义了,因为显然地球的引力远远超过你和硬币的引力。这就是问题所在。地球巨大的引力冲掉了表面上任何两个物体之间的影响,这使得科学家几乎不可能在小尺度上研究这种力。

但在18世纪末期,科学家亨利·卡文迪许曾在实验室抵消了地球的拉力并测量了两个物体之间的引力。该实验使用了一个扭秤--一个杆和一根韧性很好的钢丝。

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在这项新研究中,来自维也纳大学和奥地利科学院的研究人员借鉴了这个原理,不过他们缩小了实验范围。卡文迪许用的是木梁和重达160公斤的铅球,而新的实验用的则是一个4厘米长的玻璃棒和2毫米宽的金球,后者重量只有90毫克--约是一只瓢虫的质量。

研究报告的作者Jeremias Pfaff表示:“我们把这个金球体来回移动以创造一个随时间变化的引力场。这导致扭摆在特定的激发频率上振荡。”

然后,研究人员用激光测量了这种运动,最终发现只有百万分之一毫米,这是迄今在实验室测量到的最小的引力。

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该研究的论文第一作者Tobias Westphal说道:“根据爱因斯坦的理论,引力是质量在其他质量移动的时空中发生弯曲的结果。所以我们在这里真正测量的是,一只瓢虫如何扭曲时空。”

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接下来,该团队计划进一步推进实验并尝试测量小数千倍质量的引力。他们称,等到那时,它就开始进入量子物理学的领域。

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