超輕物體的引力

投遞譯者：cmp0xff
原文地址：https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.122.071101

研究人員實現了一套用於確定質量小至100毫克的物體的引力的提案中的關鍵技術。

N. Matsumoto/Tohoku University

兩個世紀多以前，科學家們首先測量到了「日常」物體間的引力。通過使用扭秤，他們得以確定一個重達158千克的鉛球，施加到比它輕200倍的物體上的引力。從那以後，研究人員得以測量質量小至90克的物體的引力。他們還希望能確定更輕的物體的引力，但這並非易事。現在，日本研究人員實現了一套測量提案中的關鍵技術。雖然該技術尚未被用於檢測微小物體的引力，但該團隊表示該設備應該能夠測量出引力的牽引，其靈敏度能達到當前技術的1000倍。

他們提出的這套裝置，包括由三個鏡子製成的光學腔，其中一個鏡子是自由懸掛的。研究對象被懸掛或放置在腔體附近的振蕩結構中。當物體移動時，它的引力會拉動懸掛的鏡子。如果跟蹤得足夠準確，鏡子擺動的振幅就可以顯示出物體的引力。日本東北大學的松本伸之及同事現已證實，他們可以通過來自腔體的光，來跟蹤鏡子的運動，其靈敏度足以檢測質量為100毫克的物體的引力。該團隊還沒有運行完整的實驗裝置，或放入待測量的物體。

團隊表示，提議的這項技術，或受其啟發的其他技術，其靈敏度可能會進一步提高。這可能使科學家能夠探測量子大小物體的引力。他們說，這樣的測量或能使其揭示引力的量子性質，並確定引力是否被量子化。

這項研究發表在《物理評論快報》上。

原作者：Katherine Wright(《物理學》高級編輯)

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