MAG VOL / 207

本期雜誌 :2019年5月
第207期
量子重力桌上型實驗

發行時間:2019-05-01

找出重力的量子現象,是物理學家的心願;他們需要周長1000 公里的高能粒子加速器,才有可能在微小尺度間接測量到這種 現象。建造周長1000公里的加速器簡直難如登天!有三組研究 團隊分別發揮創意,正在設計〈量子重力桌上型實驗〉,試圖 以高精準度取代高能量,測試美國傳奇物理學家費曼提出的想 像實驗:如果重力是量子現象,量子粒子的疊加態應該會產生 兩個單獨的重力場,進而與另一量子粒子發生纏結。但這些桌 上型實驗並非一蹴可幾,需要花上數十年才有機會得到答案, 一旦證實重力的本質是量子,統合量子力學與廣義相對論便不 遠矣。 要統合量子力學與廣義相對論,地面上的桌上型實驗並非唯一 方式,研究〈中子星的核心秘密〉也有機會。重力把死亡恆星 壓成極小顆的中子星,主要是由中子構成,是宇宙中密度最高 的物質,在重力的強大作用下,中子星內部究竟是超流體、不 尋常的夸克組合或其他神秘型態? 電鰻會電擊獵物,早就不是新鮮事,但這種〈水中的雷霆〉是 如何運用電?一位大學教授解開了電鰻的狩獵行為,發現牠們 透過電來感覺、攻擊並防禦的奇特生理。俗稱躁鬱症的雙極性 疾患,在憂鬱低潮前後期會出現狂躁症狀,但是其中有一大群 患者罹患的是〈無憂的躁鬱症〉;他們只有躁症,沒出現過憂 鬱症狀,醫師在診斷上未曾把他們獨立成另一類疾病。為什麼 精神病學家堅稱這些患者是雙極性疾患? 近十多年的夏季發生了嚴重的天災,原因出在〈噴射氣流放大 氣候災難〉。亞洲、歐洲和美國遭逢極端的熱浪、洪水和野 火,而這些天氣有個明顯的特徵,就是噴射氣流出現奇怪的曲 折波形,科學家發現大氣中的共振會加劇噴射氣流的曲折幅 度,讓壞天氣更糟。削弱惡性循環的最明智方式,當然是大力 減少碳排放。其他更多精采篇章,請見本期《科學人》。



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