地心引力是自然界中第一種被認識到的力量，自從我們第一次破解這種無所不在的拉力密碼以後，幾個世紀以來，從卡文迪許測出引力常數，科學家們就開始不斷地想出聰明的方法來驗證我們的理解力。這也就不足為奇了：在引力中發現一個新的褶皺可以打開新物理學的前景，甚至可能是現實本身的本質。
重力最基本的一個方面是它以一種非常特殊的方式隨距離減弱。每增加一倍距離，引力就會減少四分之一；距離增加四倍，引力相互作用的強度就僅為以前的十六分之一。這被稱為1/r^2性質（“ r”表示與重力有關的公式中的距離），是科學家對重力的第一個推論之一——在我們將其完全理解為一個普遍的自然定律之前。
這一定律並非在所有範圍內都十分準確。在像太陽或黑洞這樣的大質量物體附近，引力並不完全遵循1/r^2定律。雖然有些偏差，但只是一點點。這種差異在我們的太陽系中並不明顯，當然除了水星。這種差異最終導致了愛因斯坦廣義相對論的發展，這是我們對現實認識的一個突破。
但在極端引力環境之外，引力仍應為1/r^2，據我們所知，它確實如此。然而，科學家們對極小尺度下的引力的機制極感興趣。在那裡，偏離已知定律可能會告訴我們宇宙在亞原子尺度下的行為。例如，如果我們的宇宙有額外的空間維度（弦理論的一個關鍵特徵），這些維度很小，並且是捲曲的，那麼它可能會影響重力。我們不希望探究這些維度的實際規模，但它們可能會對我們能夠實際測量的東西產生連鎖反應。
因此，科學家們正在設計一種聰明的裝置來測量微小尺度下的重力，比如華盛頓大學研究人員開發的最新探測器。他們使用了兩個沉重的，旋轉的盤子，在特定的間隔上切下了凹口。通過快速地將這些圓盤緊密地旋轉在一起，物理學家可以測量一個圓盤對另一個圓盤的引力影響。
正如他們發表在《物理評論快報（Physical Review Letters）》論文中所說的那樣：我們使用一個固定的扭轉平衡檢測器和一個旋轉吸引器來測試重力的1 / r ^ 2定律，該引體包含具有18倍和120倍方位角對稱性的測試體，同時在兩個不同的長度尺度上測試1 / r ^ 2定律。我們在扭轉平衡檢測器和旋轉吸引器之間距離在52um和3.0mm處獲取數據。牛頓引力非常適合我們的數據，以95％的置信度將任何重力強度的Yukawa相互作用限制在<38.6um>
也就是說，重力服從1/r^2定律，直到至少50微米的刻度。50微米，甚至比人類頭髮的寬度小啊。不過，我們有理由相信，科學家們在未來，會使這個刻度變得更小。
想了解更多精彩內容，快來關注吧！
