News & Views

質量90ミリグラムの重力場を検出

ニュートンの重力の法則は、2つの質量が約90mgと小さくても成り立っていることが実験で分かった。量子力学的な領域に入るほど弱い重力場の測定に一歩近づいた。

英国の科学者ヘンリー・キャベンディッシュが1798年に重力定数を決定するために用いたねじりばかりの48分の1の模型。 Credit: SSPL/Getty Images

物理学では4種類の基本的な力があることが分かっている。弱い相互作用、強い相互作用、電磁気力、重力だ。重力は、この4つの中で最も弱い。このため、また、地球の重力を遮って実験を行うことはできないため、試験物体の重力場を実験室で測定することは、数kgの質量を持つ物体であっても難しい。オーストリア科学アカデミー量子光学・量子情報学研究所（IQOQI；ウィーン）のTobias Westphalらは今回、約90mgしかない2つの質量間の重力結合を検出し、Nature 2021年3月11日号225ページで報告した1。

全文を読むには購読する必要があります。既に購読されている方は下記よりログインしてください。

パスワードを忘れた...

翻訳：新庄直樹

Nature ダイジェスト Vol. 18 No. 6

DOI: 10.1038/ndigest.2021.210632

原文

Ultra-weak gravitational field detected
  • Nature (2021-03-11) | DOI: 10.1038/d41586-021-00591-1
  • Christian Rothleitner
  • Christian Rothleitnerは物理工学研究所（PTB；ドイツ・ブラウンシュバイク）の力学・音響学部門に所属。

参考文献

  1. Westphal, T., Hepach, H., Pfaff, J. & Aspelmeyer, M. Nature 591, 225–228 (2021).
  2. Newton, I. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (sumptibus Societatis, 1687).
  3. Niebauer, T. M., Sasagawa, G. S., Faller, J. E., Hilt, R. & Klopping, F. Metrologia 32, 159–180 (1995).
  4. Oort, J. H. Bull. Astron. Inst. Neth. 6, 249–287 (1932).
  5. Rees, M. J. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 361, 2427–2434 (2003).
  6. De Swart, J. G., Bertone, G. & van Dongen, J. Nature Astron. 1, 0059 (2017).
  7. Milgrom, M. Astrophys. J. 270, 365–370 (1983).
  8. Dvali, G. in Proc. 2011 CERN–Latin-American School of High-Energy Physics (eds Grojean, C., Mulders, M. & Spiropulu, M.) 145–156 (CERN, 2013).
  9. Arkani-Hamed, N., Dimopoulos, S. & Dvali, G. Phys. Lett. B 429, 263–272 (1998).
  10. Rothleitner, C. & Schlamminger, S. Rev. Sci. Instrum. 88, 111101 (2017).
  11. Wood, B. M. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 372, 20140029 (2014).
  12. Klein, J. R. & Roodman, A. Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 55, 141–163 (2005).
  13. Cavendish, H. Phil. Trans. R. Soc. Lond. 88, 469–526 (1798).
  14. Li, Q. et al. Nature 560, 582–588 (2018).
  15. Philips, K. G., Jacques, S. L. & McCarty, O. J. T. Phys. Rev. Lett. 109, 118105 (2012).