斯普林格 信用:Pixabay/CC0公共域 弱等效原理是经典物理学的一个重要方面
它指出，当粒子自由落体时，它们遵循的轨迹完全独立于它们的质量
然而，尚不清楚这一性质是否也适用于更复杂的量子力学领域
澳大利亚阿德莱德大学的詹姆斯·夸奇在EPJ大学发表的一项新研究中，从理论上证明了引力波中的量子粒子可以违反能量守恒定律——引力波是由黑洞合并等巨大事件引起的时空波动
Quach的发现不仅解决了量子理论中长期存在的争论，还可能导致先进新材料的开发，包括具有无限电导率和零粘度的流体
这些可以用作先进的引力波探测器，甚至可以制造出能够反射引力波并获取其能量的装置
奎奇的方法基于一个叫做“费希尔信息”的原理——一种测量一个可观察的随机变量携带多少关于一个特定未知参数的信息的方法
这里，随机变量描述了量子粒子在引力场中的位置，而未知参数是它的质量
如果遵守了WEP，在这种情况下费希尔信息应该为零
通过他的计算，奎奇重写了一个描述自由下落的量子粒子的能量守恒方程，以包含它们的费希尔信息
他指出，虽然这些粒子在静态引力场中服从能量守恒定律，但当它们通过引力波时，它们的轨迹确实可以给出关于它们质量的信息
该计算第一次精确地描述了量子粒子是如何违反能量守恒定律的，并为将来通过真实实验寻找违反定律的研究提供了关键的见解
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