实验可以让物理学家第一次“看到”重力

许多物理学家认为这是不可能的。

黑洞的引力非常强大，连光都无法逃脱。

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一组研究人员提出了一项实验，希望最终能一睹难以捉摸的“引力子”（如果它确实存在的话）。 

只需通过望远镜观察恒星和行星的运动，我们就可以很容易地看到重力的影响。或者，如果你懒得架起望远镜，把它推倒并看着它坠落到地面就足够了。

但了解其背后的机制有点棘手，数百年来一直让物理学家头疼不已。目前的主要问题是，与其他力不同，引力已经逃脱了量子化。虽然这是一个花哨的词，但这一切真正意味着我们可以看到重力在大的宏观世界中的影响（想想影响行星的恒星，或影响其他大物体的大物体），但不能细化到微小的粒子水平。 

其他力，如弱力和强力，都有我们所知的相关粒子来调节它们。弱力由 W 和 Z 玻色子介导，而强力由胶子介导。自然，这让一些物理学家相信，如果引力可以量子化，它就会有自己的中介粒子，该粒子被命名为“引力子”。

虽然我们从未见过它，但物理学家确实对它的发现地点有一些限制。例如，考虑到重力和引力波以光速传播（或者所有无质量粒子必须以光速传播，除非你真的把它们搞乱了），它可能是无质量的。

虽然引力波探测器已经证实了引力波的存在以及更多其他东西，但观察单个引力子却要困难得多。

史蒂文斯理工学院物理学教授伊戈尔·皮科夫斯基在一份声明中解释说：“这是一项长期被认为不可能的基础实验，但我们认为我们已经找到了实现它的方法。”尽管设备需要极其灵敏，但实验的设置却出人意料地简单，使用了声谐振器和被称为“量子传感”的能量状态检测方法。

皮科夫斯基解释说：“我们的解决方案类似于引导爱因斯坦提出光量子理论的光电效应，只是用引力波代替了电磁波。关键是材料和波之间的能量交换仅以离散的步骤进行——单个引力子被吸收和发射。 ”

在实验中，一个巨大的铝制圆柱体将被冷却到最低的量子态。当大型天文事件（例如黑洞合并）产生的引力波穿过它时，圆柱体应该会被它扭曲。研究小组认为，通过测量圆柱体的振动，应该可以看到引力子被吸收时能量的微小变化。

参与这项研究的斯德哥尔摩大学研究生热尔曼·托巴尔补充道：“通过观察材料中的这些量子跃迁，我们可以推断出引力子被吸收了。” “我们称之为‘引力声子效应’。”

虽然这是寻找引力子的一个很有前途的想法，但不幸的是我们还没有完全实现。

“最近在材料中观察到了量子跃迁，但尚未达到我们需要的质量，”托巴尔解释道。 “但是技术进步非常快，我们对于如何让它变得更容易有更多的想法。 ”

也许很快有一天我们就能找到、或者排除或限制难以捉摸的引力子。

该研究发表在《自然通讯》上。