加州大学伯克利分校科学家发明晰一种丈量重力的新办法,即经过记载激光悬浮在空气中假定状态下原子的差异。在宣布在《科学》期刊上的研讨论文中,研讨团队描绘了其新技能,并解说了为什么他们以为它将比传统办法更有用。现在,进行重力试验的规范办法是将物体放入屏蔽管中,并在仪器宣布嗡嗡声时丈量它们。除了让研讨人员对引力相互作用有一个十分简略的了解外,这些办法常常会成为无意中杂散磁场的牺牲品。
在这项新研讨中,研讨人员发现了一种丈量重力的办法,这种办法根本不触及抛掷物体。新办法包含在一个小室中向空气中开释铯原子云,然后运用闪光灯将其间几个割裂为叠加态。一旦割裂,激光被用来将一切原子保持在固定的方位,每对中的一个略高于其爱人。然后,研讨小组丈量了每个原子的波粒二象性,这是受重力影响的。经过丈量成对原子之间的二象性差异(因为它们与地球的间隔不同),研讨人员能够提出对重力的丈量。
有必要留意一下的是,这项技能将能在更长的时刻跨度内进行丈量,因为被丈量的原子不移动。此外,它还可拿来丈量两个物体之间的引力,例如大理石对原子的引力。并且,因为用于丈量这种吸引力的设备很小,因而更简单屏蔽来自随机磁场的搅扰。它还能够制作便携式重力丈量设备,可拿来丈量不同方位的地球引力,这是一种协助辨认矿产的或许办法。
更进一步,丈量引力的新办法,或许会对企图了解暗物质的实质和测验其他物理概念(如等效原理)的科学家有用。在干与仪设备中使用原子的动摇特性可拿来供给准确的重力丈量。精度受限于干与丈量的时刻尺度,而干与丈量的时刻尺度又受限于原子下降的间隔,关于10米落塔来说,一般只要几秒钟多一点。其间干与丈量时刻能够延长到20秒,新的干与仪规划和随后进步的精度可用于进行广义相对论根本测验以及其他势的准确丈量。