據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)站11月2日?qǐng)?bào)道，法國(guó)科學(xué)家利用極冷的銣原子，制造出了迄今最靈敏的力傳感器，其可測(cè)量拎起單個(gè)電子所需力十分之一大小的力，未來(lái)有望揭示全新力的存在。相關(guān)論文已經(jīng)提交預(yù)印本網(wǎng)站。

所有已知的力都源于四種基本力：引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力。但一些試圖揭示宇宙奧秘的實(shí)驗(yàn)或觀(guān)測(cè)結(jié)果表明，可能存在未知的第五種力。

科學(xué)家認(rèn)為這種力很弱，只能在離其非常近的距離才能測(cè)量，因此需要極其靈敏的設(shè)備。鑒于此，法國(guó)國(guó)家計(jì)量與測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的雅恩·巴蘭德團(tuán)隊(duì)使用銣原子制造了迄今已知最靈敏的力探測(cè)器。

巴蘭德團(tuán)隊(duì)首先將120000個(gè)銣原子置于一個(gè)真空金屬—玻璃圓柱內(nèi)，隨后使用激光將原子冷卻到接近絕對(duì)零度，由此產(chǎn)生的超冷原子對(duì)電場(chǎng)和光非常敏感，因此，可用電場(chǎng)和光來(lái)精確控制這些超冷原子的量子態(tài)。

研究團(tuán)隊(duì)使用這種控制方法，將這些組件變成了一個(gè)干涉儀。這是一個(gè)充滿(mǎn)物質(zhì)波的設(shè)備，其中物質(zhì)波會(huì)相互碰撞，并在附近有力時(shí)產(chǎn)生可預(yù)測(cè)的變化。

為測(cè)試該傳感器的靈敏度，團(tuán)隊(duì)測(cè)量了設(shè)備中原子和鏡子之間的力。這種力由發(fā)生在看似空曠空間中的量子過(guò)程引起，非常微弱。該團(tuán)隊(duì)以前所未有的精度對(duì)其進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果表明其大小低至4qN（1qN=10-30牛頓），即單個(gè)電子重量的十分之一。

加拿大西蒙·弗雷澤大學(xué)杰夫瑞·麥吉爾克表示，這么小的力極難測(cè)量，而新傳感器可在幾微米外對(duì)其開(kāi)展測(cè)量，未來(lái)有望發(fā)現(xiàn)新的力。

審核編輯 黃宇