Physics 版 (精华区)

发信人: Rg (Gardenia), 信区: Physics
标  题: 引力相互作用也服从量子力学
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年02月17日14:21:49 星期天), 站内信件

《科学此刻》 2002年1月17日

在一枚钉子上面悬挂一块小磁铁，这小小的磁铁产生的磁力就可以抵消整个地球对钉子
的引力，引力作用是如此之弱,科学家们难以了解它在小尺度上的性质。比如在引力作用
下的粒子是否服从量子力学的定律。最近，1月17日Nature杂志上发表的一项实验回答了
这个问题，文章证实在各种相互作用力中,引力其实不是一匹害群之马。
为进行实验,法国Laue-Langevin研究所的Valery Nesvizhevsky和他的同事们利用了“势
阱，”“势阱”是由力产生的“陷阱”。例如，你现在就正处于引力的势阱中，你没有
足够的能量来摆脱引力对你的吸引，所以你始终待在地球之上。科学家很早就知道束缚
于强相互作用力产生的势阱中的粒子（如原子核中的粒子）或弱相互作用力产生的势阱
中的粒子（如原子周围的电子）只能占据特定的能级，也就是说它们被量子化了。但是
引力如此之弱，以至于难以证明受其作用的微小物体的能级是否也是量子化的。
为了弄清楚这个问题，Nesvizhevsky和他的同事们将能量很小的超冷中子从一个反射平
面上反弹，然后用探测器计数之。他们还在反弹的中子上方放置一个吸收挡板，就像一
个屋顶。如果这些中子按照经典规律运动，他们能够占据任何能级，因此不论屋顶的高
度怎样，总有一些中子将会到达探测器。但是研究者发现当屋顶在反射平面上方差不多
15微米或更近时，没有任何中子通过。他们从此得出结论：中子的能级被量子化了。Ne
svizhevsky说， “这个实验首次证明了这种现象的存在。”
实际上物理学家们很早就预言了这样的结果，斯坦福大学的物理学家Steven Chu说，“
如果不出现这样的结果，那才奇怪呢”。Nesvizhevsky说，进一步的实验将会使物理学
家们对小尺度上的引力性质有更好的了解。

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朋友，你有二三十岁了吧，这些年你一定碰到过你的梦中情人，
你很想得到她，可是你不敢;
我有一位朋友，他经验实足，只是最近在忙于追一个女孩子，
但只要你肯向他讨教，
他一定可以帮你解决这个问题....

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