2018 年 3 月 22 日• 物理11,s34摘要:牛頓萬有引力定律預測兩個物體之間的引力與物體的質量成正比,與它們之間距離的平方成反比。該定律適用於以比光速慢得多的速度行進的弱相互作用物體,並且經過了一次又一次的檢驗。然而,一些量子重力理論預測該定律可能會在小距離內失效。現在,透過脈衝中子束實驗,日本名古屋大
利用中子進行實驗,尋找亞奈米距離內引力平方反比定律的違反情況。
牛頓萬有引力定律預測兩個物體之間的引力與物體的質量成正比,與它們之間距離的平方成反比。該定律適用於以比光速慢得多的速度行進的弱相互作用物體,並且經過了一次又一次的檢驗。然而,一些量子重力理論預測該定律可能會在小距離內失效。現在,透過脈衝中子束實驗,日本名古屋大學的 Christopher Haddock 和同事在亞奈米尺度上檢驗了牛頓定律。到目前為止,研究小組還沒有發現與牛頓預測有任何偏差。
研究團隊向充滿氦氣或氙氣的室內發射中子脈衝,並監測中子穿過氣體的傳播時間和中子的散射角。透過這些測量,他們借助模擬重建了散射過程。他們發現,散射角分佈符合中子從氣體原子核反彈的預測(僅基於已知的物理定律)。此結果表明,在實驗的靈敏度範圍內,沒有任何無法解釋的力(無論是修正的重力還是其他類型的相互作用)作用於 0.1 奈米以下的長度尺度。然而,研究人員只能確定這種力的強度的一個極大上限: 10二四1024
10二四1024
是重力的倍數。儘管如此,這仍然是在這些空間尺度上進行的任何實驗所設定的最嚴格的限制。該團隊目前正在升級設定以減少噪音源,並預計在不久的將來實現數量級的靈敏度改進。
該研究發表在。
–凱瑟琳·賴特
的特約編輯。
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