物理学家测量有史以来最微小的引力场，扭力平衡计的作用是什么？

　　物理学家测量了有史以来最小的引力场，该实验可以帮助人们寻找统一的物理学理论。

　　在物理学已知的四个基本力（弱相互作用和强相互作用，电磁力和引力）中，只有引力尚未整合到称为标准模型的物理学剧本中，该剧本描述了亚原子粒子群的行为。相反，爱因斯坦的广义相对论描述了引力，但随着它在量子尺度上分解，我们对宇宙的最佳描述被一分为二。

　　但是，物理学仍然无法描述引力是如何在亚原子尺度上工作的，当谈到理解黑洞中心的奇异性，或者为什么引力的强度比所有强度都弱得多时，物理学家不得不挠头。

　　但是一项新的实验测量了两个微小的金球之间的微小引力引力，每个金球的跨度仅为2毫米，这可能是许多提供有关引力如何在这些尺度下运行的线索的第一个。

　　研究合著者耶利米斯·普法夫（Jeremias Pfaff）是该大学的博士生，他说：“这是一个概念验证实验，旨在创建一种能够测量非常小的加速度的传感器，并建立可以检测甚至更小的引力的方法。”维也纳告诉Live Science。普法夫说：“从长远来看，我们想回答一个叠加中的量子物体的引力场是什么样子，但是在此过程中还有很多事情要做。”一次处于两个量子状态的粒子。

　　为了窥见引力在小范围内的工作原理，研究人员使用了扭力平衡仪的一个小版本——英国科学家亨利·卡文迪许（Henry Cavendish）于1798年首次设计的一种装置，用于测量地球的密度，并据此测量引力的强度。常数称为G。

　　扭力平衡计是一根水平杆，其两端通过一根带有两个质量块（在本例中为金球）的金属丝从其中心悬垂下来。这意味着，如果沿钢筋的水平轴施加很小的力，则导线会扭曲，科学家可以根据钢筋旋转了多少来测量作用力。通过使第三个金球与附着在金条末端的金球之一紧密靠近，研究人员能够测量金球和所附着的金球之间的引力。

　　研究人员寻找的力量很小。大约9×10 ^减14牛顿，这将是人类血细胞三分之一在地球引力场中所经历的力。因此，实验必须非常灵敏，研究人员必须将暴露于外部噪声的可能性降至最低，确保设备上不会产生杂散电荷，并找到发现所需信号的方法。

　　普法夫说：“城市环境也远非理想。” “令人惊讶的是，我们不仅对小地震敏感，而且对当地的电车和单程公共汽车也很敏感。我们甚至可以在我们的数据中看到维也纳城市马拉松。”

　　通过将离子化的氮气充入设备周围的区域，然后将其置于真空中，他们消除了任何杂散电荷。他们还通过缓慢地将两个球体越来越近地分开，使他们正在寻找的微小引力信号更加突出。

　　就像闪烁的灯光比恒定的灯光更引人注目一样，球之间的引力增长和收缩比静止时要容易得多。这使研究人员能够找到两个球体之间的引力强度，也可以找到他们自己的引力常数测量值。

　　到目前为止，在他们所测量的尺度上，引力遵循了与较大尺度上相同的可预测规则。物理学家现在希望使他们的实验更加灵敏，以便他们可以从质量更轻，距离更短的物体中拾取至少1000倍的较小信号。这可能为理论提供重要线索，该理论可以解释大小尺度的引力，以及对其他神秘事物（例如暗物质的存在）的见解，暗物质是一种不发光但仍未施加引力的神秘物质。

　　在较小的规模上，研究人员可以开始发现物质通过引力相互作用的全新方式，这些方式遵循量子世界更为奇怪的规则。如果这样做的话，物理学可能最终会开始弥合我们在宇宙的大大小小的图片之间的鸿沟。

　　普法夫说：“扩大我们对这种难以捉摸的力量的认识可能会帮助我们收集提示，以找到对我们的物理现实的更基本的了解。”