實驗可以讓物理學家第一次「看見」重力

一組研究人員提出了一項實驗，希望最終能一睹難以捉摸的「引力子」（如果它確實存在的話）。

我們可以看到效果重力很容易，只需透過望遠鏡觀察恆星和行星的運動即可。或者，如果你懶得架起望遠鏡，把它推倒並看著它墜落到地面就足夠了。

但了解背後的機制有點棘手，數百年來一直讓物理學家頭痛不已。目前的主要問題是重力？與其他勢力不同？逃脫了量子化。雖然這是一個花俏的詞，但這一切真正意味著我們可以看到重力在大的宏觀世界中的影響（想想影響行星的恆星，或影響其他大物體的大物體），但不能細化到微小的粒子水平。

其他力，如弱力和強力，都有我們所知的相關粒子來調節它們。弱力的調節是W 和 Z 玻色子，而強力是由膠子。自然，這使得一些物理學家相信，如果重力可以量子化，它就會有自己的中介粒子，這種粒子被稱為「引力子」。

雖然我們從未見過它，但物理學家確實對它的發現地點有一些限制。例如，它會可能是無品質的，考慮到重力和重力波以光速傳播（或所有無質量粒子必須傳播的速度，除非你真的很亂與他們）。

雖然重力波探測器已經證實了重力波的存在除此之外還有很多，看到單一引力子要困難得多。

史蒂文斯理工學院物理學教授伊戈爾·皮科夫斯基(Igor Pikovski) 在一份報告中解釋：「這是一項長期被認為不可能的基礎實驗，但我們認為我們已經找到了實現它的方法。陳述。儘管設備需要極其靈敏，但實驗的設定卻出乎意料地簡單，使用了聲諧振器和被稱為「量子感測」的能量狀態檢測方法。

“我們的解決方案類似於引導愛因斯坦提出光量子理論的光電效應，”皮科夫斯基解釋說，“只是用重力波代替了電磁波。”關鍵是物質和波之間的能量交換僅以離散的步驟進行？單一引力子被吸收和發射。

在實驗中，一個巨大的鋁製圓柱體將被冷卻到最低的量子態。當大型天文事件（例如黑洞合併）產生的重力波穿過它時，圓柱體應該會被它扭曲。研究團隊認為，透過測量圓柱體的振動，應該可以看到引力子被吸收時能量的微小變化。

“通過觀察材料中的這些量子躍遷，我們可以推斷出引力子被吸收了，”參與這項研究的斯德哥爾摩大學研究生熱爾曼·托巴爾補充道。 ？ 我們稱之為？

雖然這是尋找引力子的一個很有前途的想法，但不幸的是我們還沒有完全實現。

“最近在材料中觀察到了量子躍遷，但尚未達到我們需要的質量，”托巴爾解釋。 “但是技術進步非常快，我們對於如何讓它變得更容易有更多的想法。”

也許很快有一天我們就能找到、或排除或限制難以捉摸的引力子。

該研究發表於自然通訊。