英國《自然》雜志近日發(fā)表一項(xiàng)物理學(xué)最新研究成果：歐洲科學(xué)家團(tuán)隊(duì)稱，他們完成了對迄今最小引力場的測量。研究人員利用兩個(gè)半徑1mm的小金球完成了這次測量，這一成果完善了人們對引力的理解，亦為今后探索基礎(chǔ)物理新領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)鋪平了道路，比如探索暗物質(zhì)或是量子物理與引力之間的相互作用。

引力是自然界最基本的一種力，我們已知這是任意兩個(gè)物體或兩個(gè)粒子間的與其質(zhì)量乘積相關(guān)的吸引力，但我們對引力的理解，其實(shí)一直都不完整——引力無法被納入物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型，它與量子理論似乎也格格不入。測量極小物體間引力的耦合力或能為這種神秘的力提供一些見解，比如與牛頓引力理論預(yù)測值的偏差。不過，開展這種測量的難度很大，需要嚴(yán)格控制的環(huán)境以確保其他來源和引力本身擾動(dòng)的最小化。

此次，包括奧地利維也納大學(xué)科學(xué)家馬庫斯·阿斯佩爾梅耶在內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)了一個(gè)全新實(shí)驗(yàn)，讓引力單獨(dú)表現(xiàn)為兩個(gè)質(zhì)量約90mg的小金球之間的耦合力。這項(xiàng)嚴(yán)格控制的實(shí)驗(yàn)，將外部擾動(dòng)的影響降到了最低——比如，實(shí)驗(yàn)中使用了一個(gè)法拉第屏蔽來阻擋靜電力，還將其中一個(gè)金球與一個(gè)真空室相連，將地震和聲音效應(yīng)最小化。而另一個(gè)球會(huì)周期性地靠近接地的球，從而將引力耦合單獨(dú)分離出來，使其可以從旋轉(zhuǎn)信號(hào)的變化中被檢測出來。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了經(jīng)典的牛頓物理理論，即兩個(gè)球之間的引力取決于它們的質(zhì)量和距離。研究人員認(rèn)為，他們實(shí)驗(yàn)的靈敏度還有進(jìn)一步提升的空間，將來有望對更小物體間的引力進(jìn)行測量。

在隨附的新聞與觀點(diǎn)文章中，德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(PTB)科學(xué)家認(rèn)為，這類實(shí)驗(yàn)?zāi)茏屟芯咳藛T對迄今仍有待探索的基礎(chǔ)物理進(jìn)行測試，包括暗物質(zhì)的引力效應(yīng)和量子系統(tǒng)之間的引力耦合。不過研究人員在最后總結(jié)中也表示，以現(xiàn)階段的科學(xué)水平，在這類測試中融入量子物理仍頗具挑戰(zhàn)。