科學家在研究如何在微觀層面測量萬有引力之後，距離揭開宇宙神秘力量的面紗又更近了一步。先前，人們從未完全理解牛頓發現的力是如何在微小的量子世界中發揮作用的，就連愛因斯坦也對量子引力感到困惑，並在他的廣義相對論中說，沒有任何現實的實驗可以顯示量子版的引力。

量子重力的突破

然而，南安普敦大學的物理學家與歐洲的科學家合作，利用一種新技術成功地探測到了一種微小粒子所受到的微弱引力。

他們聲稱，這可能為找到難以捉摸的量子重力理論鋪平道路。

這項發表在《科學進展》雜誌上的實驗利用懸浮磁鐵來探測微觀粒子的引力–微小到接近量子領域。

量子實驗的藝術印象。資料來源：南安普敦大學

第一作者、南安普敦大學的 Tim Fuc​​hs）說，這些結果可以幫助專家找到我們的現實圖景中缺少的拼圖。

他補充說：”一個世紀以來，科學家們一直試圖弄清楚萬有引力和量子力學是如何協同工作的，但都以失敗告終。現在，我們成功地測量到了有史以來質量最小的引力信號，這意味著我們離最終實現引力訊號如何協同工作又更近了一步。從這裡開始，我們將利用這種技術縮小源的規模，直到我們到達兩邊的量子世界。透過理解量子引力，我們可以解開宇宙中的一些謎團–例如宇宙是如何開始的，黑洞內部發生了什麼，或將所有的力統一到一個大理論中。”

科學界尚未完全理解量子領域的規則–但人們相信，微觀尺度上的粒子和力的相互作用與常規尺寸的物體不同。

南安普敦的學者與荷蘭萊頓大學和義大利光子學與奈米技術研究所的科學家共同進行了這項實驗，實驗經費來自歐盟地平線歐洲EIC 開拓者基金（QuCoM）。

他們的研究使用了一套複雜的裝置，包括被稱為陷阱的超導裝置、磁場、靈敏探測器和先進的隔振裝置。

它在絕對零度以上百分之一攝氏度（約零下273 攝氏度）的冰點溫度下懸浮一個0.43 毫克大小的微小粒子，測量到了微弱的拉力，僅為30aN 。

拓展量子研究的視野

南安普敦大學物理教授亨德里克-烏爾布里希特（Hendrik Ulbricht）說，這些結果為未來在更小的物體和力量之間進行實驗打開了大門。他補充說：”我們正在推動科學的發展，這可能會帶來關於引力和量子世界的新發現。我們的新技術利用極低的溫度和設備來隔離粒子的振動，這很可能被證明是測量量子引力的未來方向。揭開這些謎團將有助於我們解開宇宙結構的更多秘密，從最微小的粒子到最宏偉的宇宙結構。”

編譯自: ScitechDaily