你正安穩地坐在地球上讀這些字,這件事本身就該讓你好奇。此刻,有張看不見的“膠水網”正牢牢把你粘在地面上,也粘著遠方的山脈、粘著太平洋的海水,甚至粘著月球繞著地球轉。這“膠水”就叫引力。可說來也諷刺,我們天天活在其中,物理學家卻至今無法讓引力和量子力學和解——簡單說,就是沒能在一場實驗里同時測準引力和量子世界的詭異法則。這是當下基礎物理最大的深坑。然而,有位牛津物理學家和同事們提出的一個新實驗,可能很快就填上這個坑,順帶推開通往反引力機器的門。
事情要從一個叫BMV的實驗方案講起,三個字母分別取自提出這想法的三位物理學家:Sougato Bose、Chiara Marletto,以及牛津那位正在發聲的學者。他們想驗證引力是否也具有量子性質,實驗對象不必是地球這么大的家伙,用差不多一個生物細胞大小,甚至再小點的質量塊就夠。核心玩法很“量子”——讓兩個質量塊同時處于兩個位置的疊加態。這聽起來玄,但可以想象一下:你把一個沙灘球丟進游泳池,如果引力真是量子的,那這個“球”會同時在深水區和淺水區都濺起漣漪。兩顆量子球同時上場時,池面會蕩出四道互相糾纏的波紋。反過來說,如果引力還是老實的經典派,就沒什么糾纏,每個球只激起自己那一道水花,一切平平無奇。
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這便是整個計劃里最關鍵的一步。一旦實驗跑出糾纏的跡象,我們就能理直氣壯地說:引力骨子里是量子的。這個確認信號本身,已經夠讓物理學抖三抖。但接下來要聊的,才是讓科研人員都感到發麻的部分——量子的引力可能被馴服來制造反重力機器。沒錯,重力不再只是那塊把你按在沙發上的“膠水”,它也可以變得排斥,像磁鐵同極相斥那樣把你推開。
為什么這件事如此反直覺?因為在已知的四類基本力里,引力是最弱的一個,弱到電磁力、強弱核力都嘲笑它。它還有個奇怪脾性:總是“只拉不推”。太陽拉住地球,地球拉住月亮,月亮又拉起了潮汐——整個宇宙好像一臺永遠只設“吸引模式”的巨型吸塵器。但量子屬性一旦被激活,這種永遠的吸引力或許會被改寫。Marletto和牛津這位物理學家,連同另一位同事Pablo Saldanha,已經在圖紙上設計出一臺反引力機器。它跟BMV實驗的套路類似:讓一個充當“源頭”的質量塊處于疊加態,利用量子效應,讓它在特定條件下變成一塊“排斥墊”。
如果這聽起來太像科幻,不妨再往前走一步。量子引力一旦確證,我們甚至可以用引力來造量子計算機。這件事的想象空間在于,黑洞是目前宇宙里信息密度最高的客體,堆得比任何硬盤、任何內存條都滿。把量子引力計算機跟黑洞聯系起來,等于在勾勒一臺終極超級算力怪物。當然,這還只是遠方的圖景。當前最實在的興奮點依然是:我們可能終于有法子,用一種細胞大小的實驗體,撬開物理學的黏合處,順便看看重力這頭老牛到底能不能學會向后推。以前你也許會覺得自己被引力牢牢按著,現在或許該換個念頭:它可能很快就能反過來托你一把。
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