科學人(第207期/2019年05月號)
量子重力桌上實驗
物理學家需要超大型設施，才能驗證統合量子力學與重力的理論，但新想法提供了可能性，可藉由高精準度的小尺度儀器測量重力的量子性質。
撰文／佛爾吉（Tim Folger）翻譯／張明哲
1797年，英國一位重要的科學家卡文迪什（Henry Cavendish）製作了一套新儀器來秤地球有多重。在那之前，人們不知道地球的質量，也不清楚組成，它大部份是固態岩石嗎？會不會隨深度改變？天文學家哈雷（Edmond Halley）猜測地球是中空；牛頓則比較了地球和太陽系其他天體的質量，例如地球比月球來得重，他還提出一種方法來估算地球的絕對質量：精確測量兩顆小球間的重力吸引，然後由結果外推來得到地球質量。不過牛頓立刻就否定自己的想法，他認為即使兩球的質量大得出奇，重力仍小到無法偵測。他在其傑作《自然哲學的數學原理》裡寫道：「不，整座山也不足以產生可偵測的效應。」這本著作闡釋了他的運動及重力定律。 一個世紀後的8月某日，卡文迪什證明牛頓是錯的。他在英國倫敦西南方自宅裡打造了一套裝置，把兩顆1.6磅小鉛球接在六英尺長木棍的兩端，木棍以線懸吊於屋樑下方，再把兩顆約350磅的大鉛球各自吊離小球約九英寸。卡文迪什預期大球對小球施加的重力會讓木棒輕微移動，結果他是對的，移動了0.1英寸。 這項實驗讓卡文迪什可以直接測量每顆大球對小球施加的重力。因為地球對每顆
