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中新网北京3月11日电 （记者 孙自法）国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇物理学重要研究成果论文称，研究人员利用两个半径1毫米（mm）的小金球完成迄今最小引力场的测量，这或为今后探索基础物理新领域的实验铺平了道路，比如探索暗物质或是量子物理与引力之间的相互作用。
引力可以理解为源自空间-时间的扭曲，就像这幅艺术概念图中所示。图片来自Arkitek Scientific。施普林格·自然 供图
该论文介绍，引力是一种基本力，但人们对引力的理解一直不完整；引力无法被纳入物理学标准模型，它与量子理论似乎也格格不入。测量极小物体间引力的耦合力或能为这种神秘力提供一些见解，比如与牛顿引力理论预测值的偏差。不过，开展这种测试的难度很大，需要控制严格的环境以确保其他来源和引力本身扰动的最小化。
论文通讯作者、奥地利维也纳大学马库斯·阿斯佩尔迈耶（Markus Aspelmeyer）和同事通过设计一个实验，让引力单独表现为两个质量约90毫克（mg）的小金球之间的耦合力。这项严格控制的实验将外部扰动的影响降到了最低。例如，该实验中使用了一个法拉第屏蔽来阻挡静电力，还将其中一个金球与一个真空室相连，将地震和声音效应最小化；另一个球会周期性地靠近接地的球，从而将引力耦合单独分离出来，使其可以从旋转信号的变化中被检测出来。
研究者利用两个1mm半径的金球测量引力，图片来自维也纳大学Tobias Westphal。施普林格·自然 供图
这个实验证实了经典的牛顿物理理论，即两个球之间的引力取决于它们的质量和距离。论文作者认为，他们实验的灵敏度有进一步提升空间，将来有望对更小物体间的引力进行测量。
论文作者表示，这类实验或能让研究人员对迄今仍有待探索的基础物理进行测试，包括暗物质的引力效应和量子系统之间的引力耦合。不过，在这类测试中融入量子物理仍颇具挑战。（完）
本文来自：中国新闻网
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