MIT设计新实验 或可观测“超空间”现象

进入所谓“超空间”后，物体将沐浴在一种温暖的、由大量粒子组成的光束下。（Shutterstock）

科学家设计了一种实验，称有希望在实验室内看到科幻小说中描述的“超空间”（hyperspace）现象。

科幻小说中描述过这样的情境，当物体在星际空间以超光速运动的时候，就进入了所谓“超空间”。这时，物体将沐浴在一种“温暖的、由大量粒子组成的光束下”。

上世纪70年代，史蒂芬·傅苓（Stephen Fulling）和保罗·戴维斯（Paul Davies）提出了这种效应，将其名为安鲁效应（Unruh effect）。该理论预测，当观测者在真空环境内高速运动的时候，将沐浴在一种温暖的光束之下。这是真空中量子波动被增强所带来的效果。

这份由美国麻省理工学院（MIT）和加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo）合作的研究提出，建造一个实验室大小的加速器，把一个原子在不到百万分之一秒的时间内加速到光速，能够看到超空间现象。

4月21日发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）的研究描述了此实验的设计。为了增加看到安鲁效应的机会，研究组还提出一种“刺激”（stimulation）的过程，即向实验场中引入光子。研究称这能够刺激产生更多量子波动。

研究人员在新闻发布稿中介绍说：“当你向场中加入光子，你增加了相当于真空中半个光子n倍的波动。因此，当你在这样新状态的场中加速的时候，预期看到安鲁效应的几率是在单纯真空中实验的n倍。”

研究人员表示，这种方法会带来很多附加的效应，所以尽管以前进行过多个类似的实验，但是从来没有证实过安鲁效应。研究组称，这一次他们采用了名为“加速度引起的透明度”（acceleration-induced transparency）的概念避开附加效应的干扰。

简单说，研究组称就是把加速的原子引导在特定的轨道上，从而避免“刺激”方法所带来的副作用。这样研究人员可以专注于测量实验发出的射线。如果一切进展顺利，所探测到的射线就是出现了“安鲁效应”的证据。

主要研究者之一麻省理工学院的维维舍克·苏迪尔（Vivishek Sudhir）说：“现在我们知道至少在有生之年有可能看到这个效应。这是一个难度很大的实验，不能保证会成功，但这是我们触手可及的希望。”