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科学家们在极短的距离上测量了重力,他们希望这能告诉我们更多关于额外维度的信息。
发表于物理评论D日本研究人员利用日本质子加速器研究中心 (J-PARC) 世界上强度最高的中子束线设施来探测 0.1 纳米的引力相互作用。
根据牛顿的万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。这称为平方反比定律 (ISL)。
我们可以在大尺度上看到这一点,即通过宇宙中的物体,例如绕太阳运行的物体。我们还发现它在小于 1 毫米的情况下仍然有效。然而,这个实验为接近量子水平时会发生什么提供了新的见解。
该研究的合著者、大阪大学的 Tatsushi Shima 在一篇文章中表示:“公认的短距离引力理论表明,存在许多效应,这些效应可以通过实验得到证实。”陈述。
“通过成功地将奇异重力的搜索范围扩大到约 0.1 纳米的短距离,我们已经能够展示迄今为止报道的最高灵敏度,产生的实验数据将有助于阐明这些建议。”
J-PARC 是一系列质子加速器,以光速将质子束碰撞在一起。它的中子束是最高强度在世界上,使用脉冲质子束来实现高强度。
在这个实验中,中子脉冲被发射到充满氦气或氙气的室中。研究人员测量了中子穿过气体所需的时间,并观察了它们的散射程度。
根据散射结果,他们发现 0.1 纳米以下的中子没有受到任何无法解释的作用力。换句话说,这似乎是重力作用的下限。这很整洁。
该团队在声明中还指出,这“将有助于阐明我们居住的空间是否仅限于三个维度。”这个想法是,在弦理论中,所有维度都被压缩到一个非常小的空间中。由于重力不如其他力那么强,它会泄漏到其他维度,因此他们希望看到它的一些影响。
该研究的合著者之一、大阪大学的 Tatsushi Shima 表示:“大型额外维度 (LED) 模型因其独特的功能而闻名,它能够对与其他基本相互作用相比极其微弱的引力给出简单的解释。”告诉IFLScience。使用中子可以让他们到达更短的距离,并更仔细地探测这一点。