科學家排除60年量子重力理論

物理學突破 量子力學 廣義相對論 量子重力 科學研究

摘要

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本文於2026年10月19日報導了一項由義大利國家核物理研究所(INFN-LNF)VIP合作社成員領導的最新物理學研究。科學家們利用位於義大利格蘭薩索國家實驗室(INFN-LNGS)地下1.4公里深處的高純度鍺結晶探測器,經過長達62天的精密測量,正式排除了匈牙利物理學家弗里傑斯·卡羅伊哈齊(Frigyes Károlyházy)於1960年代提出的廣義重力誘導量子退相干模型。該理論原本假設時空的微小隨機漲落會破壞量子疊加態,導致宏觀世界呈現經典物理現象。然而實驗結果並未探測到該理論所預測的微弱電磁輻射訊號,這項零結果排除了一個歷史悠久的重力誘導退相干模型。 作者與研究團隊強調,這項發現雖然排除了特定的時空漲落模型,但並未否定重力在量子退相干過程中的潛在作用。其他重力機制仍然可能存在,量子力學與愛因斯坦廣義相對論之間的深層關聯依然未解。這項重大科學成果將引導物理學界縮小尋找量子重力理論的範圍,標誌著精密實驗已經達到能夠驗證過去僅屬於理論推測的前沿物理問題的高度,為未來探索宇宙基本規律開啟了全新可能性。

关键点

01

🔹 實驗背景與核心發現

發表於2026年10月19日的最新研究中,義大利國家核物理研究所的科學家利用位於地下1.4公里深處的探測器進行了62天的測量,成功排除了長達62年的卡羅伊哈齊(Frigyes Károlyházy)重力誘導量子退相干理論模型,未發現預期中的微弱電磁輻射訊號。

02

🔸 測試的物理理論模型

該理論由匈牙利物理學家弗里傑斯·卡羅伊哈齊於1960年代提出,假設時空存在持續且極微小的漲落,這種擾動會破壞量子疊加態,進而解釋為什麼微觀粒子的量子行為在宏觀世界中消失,使日常物體遵循經典物理學規律。

03

⭐ 地下實驗室與精密設備

實驗在世界最大的地下基礎物理研究設施格蘭薩索國家實驗室進行,利用地下1.4公里(0.87英里)的岩石自然屏蔽宇宙射線,並採用咖啡杯大小的高純度鍺結晶包覆於銅和鉛保護層中,以提供極度安靜的測量環境。

04

📊 科學結果與研究意義

實驗結果未檢測到理論預測的輻射訊號,這一零結果本身就是重大科學突破。它排除了特定的時空漲落模型,為重力與量子力學交互作用的研究劃定了新邊界,使精密實驗能夠測試過去僅屬於理論推測的物理學前沿。

05

💡 未來研究方向與展望

雖然排除了卡羅伊哈齊的模型,但其他重力誘導退相干機制仍然成立。隨著實驗敏感度不斷提升,科學家將繼續探索包含弦理論與圈量子重力在內的現代量子重力方案,逐步解開連接量子力學與廣義相對論的終極謎團。

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