一种用叠加原子测量重力的新方法

2020-07-10 13:46:02 新闻来源:网络
  最新一期"科学"杂志发表的一篇论文称,美国科学家发现了一种用叠加原子测量重力的新方法。这种方法不仅可以用来测量两个物体之间的重力,还可以帮助理解暗物质的"特性",并测试等效原理和其他物理概念。
  目前,测量重力的标准方法是将物体放置在屏蔽管中,并在物体从管中滑行时测量它们。但这种方法只能让研究人员对重力有一个短暂的了解,而且往往不受磁场的干扰。
  在一项新的研究中,科学家们发现了一种测量重力的方法,而不必用物体来坠落。
  在新的研究方法中,加州大学伯克利分校的团队首先释放出一簇铯原子,然后用闪光灯将其中的几个原子置于叠加状态,然后使用激光施加一个"固定咒语",将叠加的原子保持在一个固定的位置,每个原子中的一个原子略高于它的"同伴"。然后他们测量了每个原子的波-粒子对偶性。波浪-粒子二元性将受到引力的影响。叠加原子对中的两个原子与地球之间的距离是不同的,从而导致了重力对波粒对偶性的不同影响。研究人员可以通过波粒二元性的差异来测量重力。
  这种新方法的最大优点是,由于被测原子是固定的,研究人员可以长时间观察它们。这种方法也可以用来测量两个物体之间的重力,例如大理石对原子的引力。此外,由于测量设备很小,所以很容易屏蔽随机磁场的干扰。
  研究人员说,使用这种方法,便携式重力测量设备可以测量地球上不同位置的重力,以识别矿床。这种新方法还有望让科学家澄清暗物质的"特征",或验证其他物理概念,如等效原理。
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