开发位移传感器以测量有史以来最小源质量的重力

毫克级悬挂镜。图片来源：东北大学松本信行

现代物理学中最未知的现象之一是重力。它的度量和定律仍然是一个谜。东北大学的研究人员通过探测最小的质量尺度，揭示了有关引力性质新方面的重要信息。

松本信行教授带领一个研究小组开发了一种重力传感器，该传感器基于监测悬挂镜的位移，从而可以测量有史以来最小质量的重力。

研究团队对引力的性质是经典的还是量子的感兴趣。松本说：“在过去的一百年中，基于量子理论和广义相对论，我们对自然的理解得到了加深。为了继续朝着这一进展前进，有必要对重力的本质有更多的了解。”

到目前为止，人类测得的最小重力场质量约为100克，这比普通铅笔的质量标尺（?10克）大得多。由于重力比电磁力等其他力弱得多，因此很难测量小质量产生的重力。

松本说：“该系统是基于为重力波探测器开发的技术而开发的，例如激光稳定，隔振台，高真空和噪声捕获。与重力波探测器不同，我们使用的是三角形光腔，而不是线性光腔。为了降低位移传感器的噪声水平并保持传感器的稳定运行。由于悬挂镜的布朗运动，我们系统的噪声水平是世界上最小的之一。”

这种重力传感器的开发将为新型实验铺平道路，在新型实验中，可以实现量子态中小质量之间的重力耦合。

隔振台和真空箱。图片来源：东北大学松本信行

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