突破性实验有望让我们首次“看到”万有引力|量子|引力波|爱因斯坦

图源:Pikovski Research Group

物理学家将这些难以捉摸的粒子命名为引力子--把它们想象成引力的组成部分,就像原子是物质的组成部分一样。

理论上,黑洞碰撞等巨大宇宙事件经常穿过地球的引力波就是由大量引力子组成的。

像 LIGO 这样令人印象深刻的大型探测器现在可以证实这种引力波的存在。然而,历史上从未探测到过引力子;甚至连发现引力子的想法也长期被认为是不可能的。

项目介绍

最新理论主要基于阿尔伯特-爱因斯坦在 1905 年首次解释的一个古老概念,这个概念被称为光电效应(photoelectric effect),它可以很好地帮助我们探测引力。

爱因斯坦的理论认为,光是由几个微小且不可分割的数据包组成的,我们称之为光子。然后,他利用这一点解释说,光电效应可以预测物质和光之间交换的能量,但只能是离散的能量。

研究人员说,他们使用了一个类似光电效应的系统。不过,他们使用的不是光,而是声共振和经过地球的引力波。

研究团队将其描述为“gravito-phononic”效应,研究人员的想法是用一个重达 4000 磅的铝条制成一个圆柱体,然后将其冷却到最低量子能量状态。

一旦达到这种状态,研究人员就会让高能引力波穿过它。这些引力波会使圆柱体发生轻微扭曲,从而拉伸和挤压圆柱体。

团队表示通过监测圆柱体的振动,研究人员或许能够预测其能量状态偶尔会发生的量子跃迁,这将有助于展示奇异引力子从通过的波中的吸收或发射。

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