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中國(guó)科學(xué)家拋原子 為證伽利略自由落體定律錯(cuò)了
參考消息網(wǎng)7月15日?qǐng)?bào)道 港媒稱,意大利物理學(xué)家伽利略于1589年在比薩斜塔上進(jìn)行自由落體實(shí)驗(yàn),因此提出自由落體定律?,F(xiàn)在,內(nèi)陸科學(xué)家把伽利略所做的推到另一個(gè)層次,令實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)前所未有的準(zhǔn)確性。
據(jù)香港《南華早報(bào)》網(wǎng)站7月15日?qǐng)?bào)道,隸屬于中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所王謹(jǐn)教授,是這方面的頂尖專家,他表示,這次的實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了以往的類似研究。他說(shuō):“實(shí)驗(yàn)結(jié)果比以前準(zhǔn)確十倍,而以往的記錄已有十年時(shí)間沒(méi)有被打破。”
同時(shí),王謹(jǐn)教授還表示,伽利略若泉下有知必定會(huì)感到安慰,因?yàn)樗岢龅淖杂陕潴w定律在四百多年后的今天依然成立,至少目前如此。
報(bào)道稱,美國(guó)物理學(xué)會(huì)(American Physical Society)編匯的《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)在最新一期刊登文章,詳細(xì)解釋了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
據(jù)說(shuō)伽利略1589年時(shí)曾攀上著名的比薩斜塔塔頂,從那里扔下兩個(gè)體積不一的鐵球。令圍觀者感到驚訝的,是這兩個(gè)鐵球幾乎同時(shí)著地。那個(gè)年代,一般人都認(rèn)為較重的物體會(huì)較快墜落。
牛頓和愛(ài)因斯坦后來(lái)采納伽利略的自由落體定律,并發(fā)揚(yáng)光大。該定律現(xiàn)已成為現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)原理──“等效原理”(equivalence principle)。根據(jù)“等效原理”,所有物體自由下落的加速度是一個(gè)常量,無(wú)關(guān)物體的質(zhì)量、大小或材料,愛(ài)因斯坦就是基于這個(gè)假設(shè)而提出廣義相對(duì)論。
然而,等效原理卻存在一個(gè)大問(wèn)題:它與量子物理學(xué)有所抵觸。
報(bào)道稱,幾十年來(lái),物理學(xué)家們一直試圖創(chuàng)立一個(gè)理論,希望把愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論和量子物理學(xué)結(jié)合。理論上,等效原理可以將廣義相對(duì)論和量子物理學(xué)這兩大物理系統(tǒng)連接起來(lái),但部分科學(xué)家卻希望等效原理有一天會(huì)被否定。
科學(xué)家們?cè)噲D通過(guò)從星球等天體以至原子等最微小的粒子來(lái)衡量引力對(duì)不同物體可能出現(xiàn)的變化,同時(shí)試圖將有關(guān)測(cè)量方法的精確度推到極點(diǎn),希望以量子力學(xué)測(cè)試等效原理會(huì)否出現(xiàn)扭曲。
報(bào)道稱,內(nèi)陸科學(xué)家把這次實(shí)驗(yàn)的誤差幅度減到億分之一,意味著不同原子自由下降的時(shí)間即使只有億分之一秒的差距,也可以檢測(cè)得到。王謹(jǐn)教授和他的團(tuán)隊(duì)過(guò)去六年曾多次重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),但仍沒(méi)找到任何差幅。
王謹(jǐn)教授還表示:“實(shí)驗(yàn)說(shuō)易行難?!北热?,原子在扔下之前要以接近零的速度舉起,周?chē)鷽](méi)有電磁或引力干擾,以確保原子垂直下降。報(bào)道稱,王謹(jǐn)教授及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建造了一座全球最高、用以進(jìn)行原子自由落體實(shí)驗(yàn)的塔。兩個(gè)不同質(zhì)量的銣同位素的原子,同一時(shí)間從約10幾米的高度扔下。研究團(tuán)隊(duì)此時(shí)便使用非常幼細(xì)的雷射光束測(cè)量原子的下降速度,情況就類似于利用高速槍追蹤公路上高速行駛的汽車(chē)。
報(bào)道稱,王謹(jǐn)教授表示,他的團(tuán)隊(duì)正在與世界各地不少實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家競(jìng)賽,不斷提高這個(gè)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,目標(biāo)是要證明伽利略的自由落體定律是錯(cuò)的。
 本文來(lái)源:參考消息網(wǎng)
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