来自几所大学的科学家正在合作进行一项名为"MAST-QG"pDTnt的实验，以确定引力是否具有量子特性。该实验涉及在量子叠加状态下悬浮微钻石，旨在将广义相对论和量子力学结合起来。尽管这项研究十分复杂，但它可能从根本上改变我们对引力的理解，并对物理学产生广泛影响。

科学家们正在开发一项实验，以测试引力是否是量子形态的--这是我们宇宙中最深奥的问题之一。在描述原子和分子行为的量子力学中，物体的行为与我们所知的一切都不同：它们可以同时处于两个位置的量子叠加状态。广义相对论和量子力学是我们对自然界最基本的两种描述。广义相对论解释了大尺度的万有引力，而量子力学则解释了http://www.196nk.cn原子和分子的行为。

现在，科学家们正在研究一种方法，通过在真空中悬浮微型钻石来确定重力是否以这种方式运行，如果引力是量子的，它就会"纠缠"钻石--这是一种有趣的现象，能以日常生活中不可能发生的方式将两个物体紧密联系在一起。

这项研究将有助于人们了解黑洞、宇宙大爆炸和宇宙的奥秘。

统一理论的挑战

可以说，基础物理学中最重要的未决问题是将这两种理论结合起来的正确方法--确定万有引力是否在量子水平上运行。虽然理论研究提出了许多可能性，但要完全理解万有引力的行为，还需要进行实验。

加文-莫利实验室的激光束探测钻石的量子特性。资料来源：加文-莫利

一百年来，关于引力量子性质的实验似乎遥不可及，但现在，华威大学、伦敦大学洛杉矶分校、耶鲁大学（美国）、西北大学（美国）和格罗宁根大学（荷兰）的科学家们将携手研究这一难题。

他们的新想法是在真空中悬pDTnt浮两颗微钻石，让每颗钻石同时处于两个位置的量子叠加状态。这种反直觉的行为是量子力学的一个基本特征。

每颗钻石都可以看作是一只缩小版的薛定谔的猫。华威大学物理系首席研究员加文-莫利教授解释说："薛定谔的猫是一个思想实验，它指出，如果日常物体（和宠物！）可以同时处于两个位置的量子叠加状态，那将会非常奇怪，我们想测试这个想法的极限。

原子和分子已经成功地进入了这种叠加状态，但我们想用更大的物体来做这件事。我们的钻石由十亿个原子或更多原子组成。为了测试引力的量子性质，我们将寻找两颗这样的钻石之间因引力而产生的相互作用。

如果引力是量子的，那么它就能够纠缠两颗钻石。纠缠是一种独特的量子效应，在这种效应中，两个事物之间的联系比我们日常生活中的联系更加紧密。例如，如果两枚硬币能够纠缠在一起，那么你可能会发现，每当你掷硬币时，它们都会以相同http://www.196nk.cn的方式落地，即使事先无法知道它们是正面还是反面。"

挑战和影响

要实现这个想法还有很多挑战，团队将在项目期间对此进行研究。耶鲁大学的戴维-摩尔博士说："例如，我们需要消除纳米粒子之间除重力以外的所有相互作用，而重力又是如此微弱，因此这具有极大的挑战性。"

莫尔利教授是华威量子公司（Warwick Quantum）的创始董事，该公司是量子技术研究的一个新的跨学科倡议，他补充说："对我来说，目前物理学中最重要的问题是开发一种能够测试重力量子性质的实验。这个新项目将加速我们实现这一目标的进程。"

伦敦大学洛杉矶分校的苏加托-博斯教授评论说："对于物理学家来说，拥有能够探究量子力学和广义相对论正确结合方式的实验，其意义之重大，无论怎样强调都不为过。研究弦理论等量子引力理论的人通常关www.196nk.cn注高能量、黑洞附近和宇宙大爆炸时发生的事情。相比之下，我们的工作是在地球上的低能环境中进行的，但它也将提供有关引力是否是量子引力的宝贵信息。此外，这项实验还可以被视为验证了任何量子引力理论在低能情况下的一般性预测"。

格罗宁根大学教授阿努帕姆-马祖姆达尔补充说："在了解引力量子性质的道路上，我们或许能够测试基础物理学的其他方面，例如牛顿引力的短距离奇异偏差。"

西北大学物理系副教授安德鲁-杰拉西（Andrew Geraci）说："这是一项具有挑战性的实验，该项目是解决一些关键技术挑战的探路者，使这些引力量子方面的测试成为现实。"

该项目名为"MAST-QG：见证引力量子本质的宏观叠加"。

编译来源：ScitechDaily