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使用“原子喷泉”测量时空曲率它利用了量子力学的一个原理

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-09-15

  1797 年,英国科学家亨利·卡文迪许用一个由铅球、木棒和金属丝制成的装置测量了重力的强度。

在 21 世纪,科学家们正在用更复杂的工具做一些非常相似的事情:原子。

重力可能是物理入门课程的早期主题,但这并不意味着科学家们仍在尝试以不断提高的精度对其进行测量。

现在,一组物理学家利用时间膨胀的效果——由速度或重力增加引起的时间减慢——对原子进行了研究。

在今天(1 月 13 日)在线发表在《科学》杂志上的一篇论文中,研究人员宣布他们已经能够测量时空的曲率。

  该实验属于称为原子干涉测量的科学领域的一部分。

它利用了量子力学的一个原理:就像光波可以表示为粒子一样,粒子(例如原子)也可以表示为“波包”。

正如光波可以重叠并产生干扰一样,菜叶说说,物质波包也可以。

  特别是,如果一个原子的波包被分成两部分,允许做某事,然后重新组合,这些波可能不再排列——换句话说,它们的相位已经改变。

  “人们试图从这种相移中提取有用的信息,”未参与这项新研究的德国乌尔姆量子技术研究所的物理学家 Albert Roura 告诉 Space.com。

  引力波探测器通过类似的原理工作。

通过以这种方式研究粒子,科学家们可以微调宇宙的一些关键运作背后的数字,例如电子的行为方式和引力的真实程度——以及它如何在相对较小的距离内发生微妙的变化。

  这是斯坦福大学的克里斯奥弗斯特里特和他的同事在新研究中测量的最后一个效应。

为了做到这一点,他们创造了一个“原子喷泉”,由一个 33 英尺(10 米)高的真空管组成,顶部饰有一个环。

  研究人员通过发射激光脉冲来控制原子喷泉。

通过一个脉冲,他们从底部向上发射了两个原子。

在第二个脉冲将它们击落之前,这两个原子达到了不同的高度。

第三个脉冲捕获底部的原子,重新组合原子的波包。

  研究人员发现这两个波包是异相的——这表明原子喷泉中的引力场并不完全均匀。

  “这……在广义相对论中,实际上可以理解为时空曲率的影响,”鲁拉告诉 Space.com,他指的是阿尔伯特爱因斯坦最著名的理论之一。

  由于更高的原子更靠近环,由于环的重力,它经历了更多的加速度。

在完全均匀的引力场中,这种效应会被抵消。

这不是这里发生的事情。

相反,原子的波包是异相的,并且由于时间膨胀的影响,经历了更多加速的原子与其对应的原子稍微不合时宜。

  结果是微小的变化,但原子干涉仪足够灵敏,可以捕捉到它。

由于科学家们可以控制环的位置和质量,Roura 告诉 Space.com,“他们能够测量和研究这些效应。

”

  研究人员表示,尽管这一发现背后的技术——原子干涉测量法——可能看起来很神秘,但有一天,原子干涉测量法可能会被用来探测引力波,并帮助我们比 GPS 更好地导航。

人多抢网真烧心!从技术原理到实测数据,看天际通拥塞加速值不值

十月下旬深秋,正是出门赏秋和年底商务出差扎堆的时候。

不知道大家有没有遇到过这种让人极度“烧心”的时刻:高铁站候车的时候,临时被拉进视频会议,画面非常卡;或者挤在晚高峰地铁里,手机右上角明明信号满格,微信却一直在转圈。

这通常不是基站没信号,也不是手机故障,大概率是“信道堵车”了。

当高密度人群在同一时空同时发起连接,基站的上下行信道资源被瞬间挤占,数据包只能排队,表现出来就是高延迟和高丢包。

那么,这个“拥塞加速”真的靠谱吗?我深度体验了一下,用这几天的行程实测数据说话。

场景一:高铁站商务办公 上周赶车出差,高铁候车厅人山人海,是典型的网络拥堵重灾区。

等车的时候,加入公司的视频会议,画面频繁卡顿,网络延迟一度飙升到380ms左右。

随后我打开华为天际通,在首页并一键开启服务(系统会智能感知网络,零门槛不用调参数)。

开启后再次观察会议监控面板,延迟迅速回落并稳定在75ms-90ms之间;从候车大厅一路检票上车,全程沟通连贯没掉线。

场景二:周末万人演唱会现场 周末去看了场演出,几万人聚集导致上行信道争抢极其激烈。

未开启加速时,用测速软件测得文件上传速度仅0.3MB/s,一段45MB的现场高清合唱视频,微信转圈了近两分钟还没传完。

开启拥塞加速后,重测上传速度提升至3.2MB/s左右,同样大小的高清视频十几秒就顺利发出了,演唱会现场也能及时分享。

场景三:晚高峰地铁通勤 回到日常晚高峰地铁,车厢里人挨着人。

不开加速追1080P剧集,15分钟内出现了4次加载缓冲;打开MOBA手游,游戏延迟飘红破300ms。

而启用拥塞加速后,追剧更顺畅,一路上拖动进度条基本即点即播,视频缓冲次数降为0;游戏内的ping值则被稳稳压在48ms-65ms的绿网区间,团战响应稳了不少。

总结: 智能感知、一键开启,在基站高负载场景下,华为天际通拥塞加速降延迟和提速上行的效果很直观。

但也需要和大家分享的是:它解决的是“人多抢网”的信道拥堵,如果身处信号较差的偏远地区、地下室和地下停车场等地点,它是无法凭空变出信号的。

目前该服务仅支持 华为鸿蒙5及以上设备,且需使用 移动/电信网络。

最后聊聊怎么选。

现在大家都是讲究性价比的“纯过日子人”,大流量包买多了用不完纯属浪费,所以可以按需购买,共有三档: 1小时包(9.9元):9.9元起,不到一杯咖啡的钱,适合快速通勤、高铁站候车及短途高铁救急; 2小时包(14.9元):折合7.45元/小时,适合看演唱会、中长途出行; 4小时包(21.9元):折合低至5.48元/小时,适合长途高铁或全天移动办公。

如果你近期准备出门欣赏秋日,需要出差、看演唱,或者日常挤地铁,不妨打开华为天际通备上一单,关键时刻确实能少受不少网络卡顿的窝囊气。

七言|幸福的第一性原理

“01 生命中有一个短暂的窗口期,那时你的父母健康,你的孩子们还小,所有人都快乐地在一起。

感觉它会永远持续下去,但它不会。

珍惜它的每一刻。

“02 天高云淡之时,心也跟着被放宽了一寸。

——丰子恺《秋》 “03 理解对方的脆弱,但不等于你要等着对方。

你可以带着这份理解离开,然后去遇见一个真正准备好接住你的人。

保重,现在该你理解自己了。

“04 做你自己,然后去承受你为个性付出的代价和收到的礼物。

“05 所有顶级玩家,最后追求的都是运动、自然、长期主义、稳定关系、低刺激生活。

生活幸福的第一性原理,是内在秩序。

“06 “想从别人那边要任何东西,都是烦恼的起源……能够自己给自己的,最好都自己给,虽然费力,但减少痛苦,这是自由。

” ——蔡康永 “07 走着相同道路的,只能是同行者。

走着不同道路却能相伴而行的,才是朋友。

监制:视觉志 编辑:七言君 视频号:视觉志

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