暗能量关乎“微不足道”的中子引力

物理学家找到了一种测量中子的引力参数的方法，可能导致人类在空间探索活动中扩展到新的领域。通过测量中子的引力参数，人们不仅了解了中子的物理特性，而且对暗能量的搜索提供了线索，科学家正在千方百计地探测未知的暗能量。欧洲的科学家组成了一个中子引力参数测量的合作团队，维尔纳科技大学组织项目的实施，合作团队应用了极高灵敏度的重力效应测量技术，在微小的空间测量重力效应十分困难，合作团队采用了理论概念的引力共振波谱学方法，在实验室的环境测量了微重力效应。

科学家在法国东南部的格勒诺布尔劳尔—郎之万研究所（ILL）的实验室确立了限制性的物理参数，在实验数据的基础上考虑了新的粒子的可能性，这意味着自然界可能有新的基本力，这与人们已知的四种自然基本力有所不同。根据最新的宇宙观测结果进行推算，只有大约5%的物质和能量在人们的观测和认识的范围之内，其余95%的物质和能量在人们的观测和认知的范围之外，它们是科学家称之为的“暗物质”和“暗能量”。探索未知世界的奥秘，科学家设想了登陆暗世界“神秘岛”的方法，应用了中子的物理特性，通过测量中子微重力的手段去开启未知世界的大门，在大千世界的神秘岛，科学家可能发现新的基本粒子和新的基本力，它们构成了所谓的新物理学的基础。

新的技术手段是让中子缓慢地移动，超冷的中子流在两块平行板之间缓慢地流动和汇集，两块平行板没有静止不动，通过来回震荡或平行板的机械摇摆改变了中子的运动状态，根据量子力学的基本原理，依赖引力的中子使用了引力赋予的能量。维也纳科技大学的哈特穆特·阿贝勒教授解释说，测量的结果显示，没有发现任何偏离了几乎完美的牛顿万有引力定律的参数，测量到的耦合强度值比其它测量方式的限度更低，精确度更高。

中子特性或中子的行为仅受重力的影响，科学家相对容易地测量中子的重力效应，在重力效应的研究中，中子几乎是一种完美的粒子，它们不带电荷或呈中性，中子几乎不发生任何的极化现象或不会分解为两种彼此相反的极性。物理学家拉里萨·奇舟娃、维也纳科技大学的斯蒂芬·罗特和约阿希姆·伯格多夫教授、海德堡大学的施密特和慕尼黑科技大学（慕尼黑工业大学）的劳尔等组成了一支国际合作的科学团队，利用中子特性测量中子的能量，通过中子在两块摆动的平行板之间的移动，合作团队测量了中子的重力效应。

劳尔—郎之万研究所（ILL）的物理学家彼得·格亨伯特评价说，建立物理模型是重要的步骤，在非常短的距离内测量重力的相互作用，在实验室的环境产生了超冷中子，在维也纳科技大学的实验室开发了世界上最精确的测量仪器，这是确保实验效果的基本条件，在牛顿万有引力定律的基础上，科学团队测量和预测了中子行为微小的偏离。科学家正在苦苦寻找未知的暗能量，根据神秘的暗能量来解释宇宙正在发生的加速膨胀现象。已知的自然四种基本力不能完全解释宇宙的加速膨胀，测量中子的能力是其中的一个关键因素，科学家可能测定暗能量的大小，更为精准地了解暗能量的性质。

阿尔贝特·爱因斯坦曾经隐隐约约地预测了暗能量的存在，他在场方程中设定了宇宙学常数项，这与科学家现在理解的暗能量有令人惊奇的相似之处。爱因斯坦引入了宇宙学常数项，主要的功能是抵抗宇宙的膨胀，而科学家现在理解的暗能量成了推动宇宙膨胀的力量，两个物理概念有本质的不同。在宇宙演化的大约137亿年，爱因斯坦设定的宇宙常数项始终存在，根据现代宇宙学的膨胀模型，暗能量在宇宙早期演化中的作用并不明显，爱因斯坦只是间接地预测了暗能量的存在。科学合作团队在非常近的距离完成了重力效应的实验，利用中子特性探索性地测量暗能量的存在，实验方法的可行性有待检验。合作团队没有放弃他们的努力，他们将会改进重力效应的测量方法，寻求精准测量的版本，而精确测量依据了重力共振波谱学的原理。

（编译：2021-4-28）