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伽利略着名的重力实验持有，即使是单个原子

时间：2022-06-25 14:25:08 来源：

据传说称，伽利略掉了比萨斜塔的重量，表明重力导致不同群众的物体与相同的加速度下降。近年来，研究人员已经采取了对意大利科学家可能从未设想的方式进行复制的这一测试。

一项新的研究描述了到目前为止的最敏感的原子滴试验，并表明伽利略的重力实验仍然坚持 - 即使是磷原子。两种不同类型的原子在每万亿的一部分内具有相同的加速度，或0.0000000001％，物理学家在纸张中报告物理审查信件中的纸张。

与先前的原子滴测试相比，新的研究是敏感的千倍。“它代表了一场进步，”佛罗伦萨大学的物理学家Guglielmo Tino说，他没有参与新的研究。

研究人员比较了两种不同同位素的铷原子，在其核中含有不同数量的中子的原子。该团队在真空下在管中发射了约8.6米的云。研究人员发现，随着原子的上涨和下降，两种品种都以基本相同的速度加速。

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在确认伽利略的重力实验再次，结果秉承了等价原则，是Albert Einstein的重心理论的基础，一般相对论。这是一种原始的惯性质量，它决定了当施加力时加速的惯性质量，相当于其引力质量，这决定了它感觉的重力程度。结果：对象在重力下的加速度不依赖于其质量或组成。

到目前为止，等价原则已经过所有测试。但是遭到量子力学奇怪规律的原子可以揭示其弱点。“当你用原子进行测试时......你正在测试等价原则，并以新的方式强调它，”斯坦福大学的物理学家马克西奇说。

Kasevich及其同事使用原子干涉测量法研究了微小的颗粒，这利用量子力学进行了极其精确的测量。在原子飞行期间，科学家们将原子放入称为量子叠加的状态，其中粒子没有一个明确的位置。相反，每个原子在两个位置的叠加中存在，最多可分开七厘米。当原子的两个位置被带回时，原子以精确揭示其相对加速度的方式干扰了自己。

许多科学家认为等价原则最终会变得更动摇。“我们有合理的期望是，我们当前的理论......不是故事的结束，”澳大利亚布里斯班昆士兰大学的物理学家麦格纳莱纳·Zych说，澳大利亚的澳大利亚州的澳大利亚州，他们没有参与该研究。这是因为量子力学 - 描述了非常小的违规物理学的物理学的分支 - 并不是很好地与一般相对性融合，在寻找的传统科学家们可以联合这些想法的思想理论。许多科学家怀疑新的理论将使当量原则违背到目前为止所进行的测试的量太小。

但物理学家希望在未来改进此类基于原子的测试，例如通过在空间中执行它们，在延长的时间段内，物体可以自由落体。空间中的等效原理测试已经使用金属缸进行，但尚未用原子进行（SN：12/4/17).

所以还有机会证明伽利略错了。

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