[爆卦] 物理學家提出引力子探測法

jackliao1990 發表於 2024/8/28 上午9:28:05

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jackliao1990

(j)時間Aug 28 09:28:05 2024推噓15 推:16 噓:1 →:24

宇宙四大基本力除了重力都已經能用量子力學描述：電磁力靠光子傳遞、W和Z玻色子傳遞弱力、膠子傳遞強力。因此要靠量子力學建立大一統理論就得找到傳遞引力的引力子。

斯德哥爾摩大學的Igor Pikovski和碩ㄧ生 Germain Tobar、Thomas Beitel 及博士後Sreenath Manikandan 發表「利用量子感測檢測單一引力子」在《自然》上。

他們的方法涉及聲諧振器（重型圓柱體）並將其與改進的能態檢測方法（量子感測）相結合。

“我們的解決方案類似於引導愛因斯坦提出光量子理論的光電效應，只是用重力波取代了電磁波。關鍵在於能量在材料和波之間僅以離散的方式交換。
我們需要冷卻材料，然後監測能量如何在一步中變化，這可以透過量子感測來實現。透過觀察材料中的這些量子躍遷，我們可以推斷出引力子被吸收了－我們稱之為‘引力聲子效應’。
LIGO 天文台非常擅長探測重力波，但它們無法捕捉到單個引力子。我們可以利用他們的數據與我們提出的探測器進行交叉關聯，以隔離單個引力子。”

“事實證明，這種測量是可以完成的，例如通過類似韋伯桿的設備。”
韋伯棒是又厚又重（重達一噸）的圓柱形棒，以其發明者－新澤西人約瑟夫·韋伯命名。隨著光學探測技術提升，這些棒最近已被廢棄，但它們實際上非常適合引力子搜尋。這是因為它們可以吸收和發射引力子—類似愛因斯坦的「受激發射和吸收」，光子是光的最小組成部分。

新設計的量子探測器將被冷卻到最低能量，然後會因重力波的通過而產生非常輕微的振動。理論上超靈敏能量感測器可以捕捉這些振動如何以離散步驟變化。每個離散的變化（也稱為量子躍遷）將指示單一引力子事件。

“最近在材料中觀察到了量子躍遷，但尚未達到需要的質量。但技術進步非常快，我們對於如何讓它變得更容易有更多想法。我們確信這個實驗會成功，既然我們知道引力子是可以被探測到的，這就增加了進一步開發量子感測技術的動力。如果運氣好的話，很快就能夠捕獲單個引力子。我們知道量子重力仍然沒有解決，而且很難充分測試它，但我們現在可以踏出第一步，就像一百多年前科學家對光量子所做的那樣。 ‘’

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jinx5566 08/28 09:28上個世紀就知道的東西是在雲

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elec1141 08/28 09:28嗯跟我想得差不多

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KSHLO 08/28 09:28五樓提出屁眼黑洞吸引力理論

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orze04 08/28 09:28嗯嗯懂了

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