2019 年圣诞节期间，四位物理学家在维也纳的一个实验室里观察两个微小的金色球体，每个球体大小与瓢虫差不多。实验室里一片安静，这是必须的，因为研究人员正在试图探测一个球体的引力对另一个球体的引力影响。
引力可以理解为时空扭曲的产物，如图所示
这是他们首次探测到这种规模的物体的引力。当其中一个金球（“源质量”）对另一个金球施加力时，他们记录到了轻微的摆动。该团队今天在《自然》杂志上发表了他们的研究结果。
“如果你把我们的金球看作是一颗行星，那么这颗小行星表面的物体下落的速度实际上比地球上的物体下落的速度慢 300 亿倍，”维也纳大学量子物理学家、论文合著者马库斯·阿斯佩尔迈尔 ( ) 在视频通话中表示。“这就是我们谈论的规模。”
引力是自然界的基本力之一，也许是最弱的力，它往往发生在最大和最小的尺度上。对大引力的研究涉及遥远的质量——例如对宇宙中遥远的黑洞和中子星的研究。但这种力的最小影响在地球上更容易理解，因为研究人员可以无限轻松地控制实验环境，而不是在无法控制的太空中。
对于 的团队来说，这种控制意味着降噪变量可能会扭曲团队的结果，因为研究人员离球体太近，而且外面交通熙熙攘攘物理学家探测，这可能会导致测试结果出现偏差。物理学家们故意在假期期间进行实验，那时外面有轨电车较少，维也纳的正常商业活动也会放缓，因为人们都待在家里陪伴家人。
“你需要采取一些技巧，”阿斯佩尔迈尔说，“来区分源质量的加速度与所有其他质量的加速度。”
选择黄金作为源质量，是因为它重、密度高、纯度高，物理学家可以轻松理解质量的所有属性。他们从维也纳当地的一位金匠那里购买了黄金，用于基础物理研究，这位金匠专门按比例制作这些黄金。
在实验中，这些微小的金珠被一个小型法拉第屏蔽隔开，以防止任何电磁干扰。一颗珠子被固定在一根悬挂在天花板上的杆子上，杆子上有一面镜子，另一颗珠子——施加引力场的质量——被间歇地移动。一束激光指向镜子，接收这个微小力场的球体的增量运动被记录下来，并精确地记录在激光的运动中。
通过检测一个金球的运动对另一个金球运动的影响来测量磁场。
德国物理学会苏黎世联邦理工学院独立物理学家 在一篇附带的《观点》文章中表示：“探测到如此微小的引力信号本身就是一个令人兴奋的结果，但作者们更进一步贝语网校，通过实验确定了 G 值。因此，实验首次表明，即使对于如此小的源质量，牛顿引力定律也成立。”
但这还不是全部。物理学家最终希望测量量子态的引力场，从而解决量子力学无法解释广义相对论的问题，而广义相对论是解释引力的最佳理论。测量的场越短，研究人员就越接近解答大问题，例如为什么暗物质是看不见的，但仍对宇宙的质量有贡献。
在进行此类小规模实验之前，该团队将研究较小的非量子质量。
“主要限制因素仍然是环境噪声，这并不一定意味着需要不同的实验装置，”维也纳大学物理学家汉斯·赫尔帕赫在同一视频通话中表示。“当前实验的根本限制因素是摆锤悬架的热噪声。因此，消除悬架的热噪声将使悬浮测试质量的重力源更小。”
引力修正揭示了宇宙中最弱力的新尺度。要探测它物理学家探测，需要非常受控的实验室环境。下次你去维也纳时，记得在物理学家工作时保持安静。