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意科学家首次直接测量重力曲率

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来源: 作者: 2019-05-17 01:58:36

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意大利研究人员第一次成功实行了直接测量重力曲率的实验,这一成果标志着他们可能改进牛顿重力常数G。相关成果发布在近期《物理评论快报》杂志上。<多益网络《神武2》影游联动 打造泛娱乐IP生态圈
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很多年来,科学家已经发明了很多种复杂的方法来丈量重力,最新的方法是利用原子干涉法。这种方法通过原子的量子机械波动性质,使相关距离测量具有较高精度。直到现在,研究人员已能够丈量随高度增加而变化的重力,在几英尺的范围内都能测出重力渐变。

新的研究成果能测量由大质量引起的引力变化,这种变化梯度被称为重力曲率。据物理学家组织近道,为了直接测量梯度的变化,需要在三个不同高度进行测量。丈量临近两个点的重力,产生两个不同的结果,再分别除以两个点之间的距离,得出不同的值,形成梯度。在三个点丈量重力则能计算出变化率,即重力曲率。这个测量方法最初在2002年被提出,意大利研究人员的实验正是基于这个假定进行的。

为了同时在三个位置测量重力,研究人员在一米长管内的三个不同高度,创建了三个超冷原子羽流。管子的上半部份被钨合金材料包裹,用来增加引力场的变化。用能引起羽流一分为二的激光脉冲来辐射原子,一部分原子吸收了光子,另一部份则仍处于基础状态。在丈量时间段内,增加的动量让第一部份原子下落了一段距离,引发了两部分之间的量子波周期差异。然后,研究人员将增加两波脉冲,让这两部分重新组合,并让他们能够相互干涉。正如预测的那样,测量这种干涉作用,能计算出重力加速度和曲率的变化。

研究人员相信,用他们的方法能够很好地改进对G常数的测量,这在地理和地图绘制等工作中意义非凡。

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