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量子粒子可以模拟引力波吗

2024-08-02 11:23:01 百科全书来源：

导读当两个黑洞相撞时，空间和时间都会震动，能量会像池塘里的涟漪一样扩散开来。这些引力波是爱因斯坦在 1916 年预测的，2015 年 9 月，...

当两个黑洞相撞时，空间和时间都会震动，能量会像池塘里的涟漪一样扩散开来。这些引力波是爱因斯坦在 1916 年预测的，2015 年 9 月，激光干涉引力波天文台 (LIGO) 望远镜首次观测到它们。

观测引力波是一项极其复杂的工程壮举：要探测太阳系大小的引力波，必须测量小于原子核直径的长度变化。

但现在，冲绳科学技术研究所(OIST)、东北大学和东京大学的研究人员提出了一种通过冷原子的量子凝聚态在实验室工作台上模拟引力波的方法。

这些科学家都是 OIST 量子物质理论部门的现任或前任成员，他们的研究成果现已发表在《物理评论 B》杂志上，该论文被选为编辑推荐论文。

“爱因斯坦的广义相对论改变了我们对空间和时间的看法，”这项研究的资深作者、该部门负责人尼克·香农教授回忆道。“它告诉我们，空间可以弯曲形成黑洞，也可以振动，产生以光速穿越宇宙的波。这些引力波包含有关我们宇宙的重要信息。问题是它们非常非常难以观测。”

为了应对这一挑战，科学家们建造了巨型引力波望远镜，如美国的 LIGO、欧洲的 Virgo 干涉仪和日本的神冈引力波探测器 (KAGRA)。但即使有了这些直径达数公里的仪器，我们也只能探测到来自最剧烈的天文事件(如黑洞碰撞)的引力波。

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