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【大紀元1月30日訊】一個國際科學家小組最近成功地在實驗中觀測到了中子在引力場中的量子效應,這一發現有可能促進基礎物理學的發展。
新華網消息,在1月17日出版的英國《自然》雜志上,這個由法國、德國和俄羅斯等國科學家組成的小組以《地球引力場中中子的量子態》為題發表了一篇論文,報告了他們的實驗結果。他們讓冷卻到非常接近絕對零度的中子在重力場中運動,同時用一個探測器觀測中子的下落過程。結果發現,中子的下落過程不是連續的,而是從一個位置“跳”到了另外一個位置。
所謂“量子化”是指狀態的不連續性,例如繞原子核運動的電子衹能處于一系列不連續的能量狀態上,而不能處在兩個相鄰狀態之間的狀態上。科學家介紹說,探測微觀粒子在引力場中的量子態非常困難,這一實驗的成功為探索微觀世界提供了新思路。
前不久,曾有新聞報道把這一成果誤報為“科學家觀察到引力場的量子效應”。對此,一些科學家認為,盡管這一實驗成果是研究微觀世界的一項重要進展,但與觀察到引力場的量子效應并不是一回事。后者是基礎物理研究領域的一個重大課題,目前尚沒有取得突破。
中科院理論物理所的李淼研究員日前在接受記者電話采訪時認為,這個實驗是對在連續的、非量子化的經典引力場中的粒子的量子行為的檢驗。雖然它也很有意義,但與引力本身的量子化沒有任何關系。
量子力學預言,所有物質形態都滿足量子法則,這個原理已經在小到10的負15次方或10的負16次方厘米的尺度上得到實驗檢驗,但科學家目前尚沒有發現引力量子化的實驗證据。在目前情況下引力衹能被當作經典場來處理。李淼認為,發表在《自然》雜志上的這一實驗,毫無疑問是對經典引力場中粒子的量子行為的一個檢驗,這樣的實驗遠沒有涉及引力本身的量子性質。
他說,引力場的量子化是目前理論物理的一大難題。引力場本身的量子效應非常微弱,這一實驗在原理上根本達不到這樣的精度,衹能期望一種全新的實驗來測量引力的量子效應。
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