地球重力场中中子的量子化

引力是宇宙中已知四种力中最弱的一种。由如此弱的场导致的 elementary particle 量子态必然非常浅，因此探测它将是一个实验挑战。最近，V. V. Nesvizhevsky 等人（Nature 415, 297 (2002)）尝试测量中子的量子态，结果显示基态和少数激发态约为 $10^{-12}$eV。我们表明，束缚在地球表面上方的中子基态能量应约为 $10^{-37}$eV。实验观测到的能级比实际应有的能级深 $10^{25}$ 倍，因此肯定不是由地球的引力效应引起的。因此，对文献\cite{nes1} 中艰苦实验结果的正确解释应归因于实验装置产生的长度 $L \sim 50\mu m$ 的一维箱的约束势，正如之前\cite{hansoon} 所评论的那样。因此，我们的结果给实验学家提出了新的挑战，即在未来解决地球引力场中中子的浅能级问题。