2019年圣诞节期间，维也纳大学的实验室没有休息，四名物理学家开启了一场极致精密的引力观测实验。整套实验的观测对象，是两颗瓢虫尺寸的微小金球，团队在近乎绝对安静的环境中，捕捉微观尺度下极其微弱的引力相互作用，相关研究成果正式刊发于《自然》杂志。

引力作为宇宙四大基本力之一，日常可感知的大多是天体级别的宏观作用力。黑洞、中子星、恒星的引力效应，能够通过天文设备远距离观测，但微小物体之间的引力，因为作用力强度极低、极易被外界干扰，长期以来很难精准捕捉。相比于天体观测，地面微观引力实验可以人工调控所有变量，为基础物理研究提供更精准的数据支撑。
为了完成这次观测，研究团队特意选择圣诞节窗口期开展实验。维也纳市区的电车运行频次大幅降低，商业活动、人流车流趋于停滞，外界振动、噪音等干扰源几乎清零，最大程度规避环境因素对精密实验的影响。除了外界环境降噪，团队还针对性处理了实验设备，小金球外部加装法拉第屏蔽罩，隔绝所有电磁干扰，保证实验数据仅受引力作用影响。

实验选用的黄金球体，由维也纳本地金匠定制打造。黄金材质密度高、纯度稳定，质量参数清晰可控，能最大程度减少材质本身带来的数据误差，适配高精度物理实验需求。实验装置结构设计精细，一颗金球固定在天花板悬挂的横杆上，横杆搭载镜面组件，另一颗金球作为引力源，通过间歇性位移产生引力作用。科研设备发射激光照射镜面，通过激光轨迹的细微偏移，记录固定金球的微小摆动，以此测算两颗金球之间的引力数值。
本次实验成功记录下微观金球之间的引力摆动，也是人类首次在毫米级物体上观测并测算引力场。维也纳大学量子物理学家、论文合著者马库斯·阿斯佩尔迈尔给出一组具象数据，小金球表面的物体坠落速度，比地球表面物体坠落速度慢300亿倍，直观体现出本次实验观测的尺度级别。
依托完整的实验数据，团队精准测算出万有引力常数G的数值。德国联邦理工学院独立物理学家克里斯蒂安·罗斯利特纳在配套评述文章中记录，这次实验证实，牛顿引力定律的适用范围，可以覆盖毫米级微小质量物体，打破了此前对引力定律适用尺度的固有认知。
这次突破性观测，不止刷新了人类微小引力场的测量纪录，更为物理界核心难题提供了新的研究路径。目前物理学两大核心体系存在适配壁垒，广义相对论可以完整解释宏观引力现象，量子力学适配微观粒子研究，两套理论无法相互兼容，也是现代物理研究的核心卡点。

团队的终极研究目标，是在量子状态下完成引力场测量，打通宏观引力理论与微观量子理论的壁垒。高精度微观引力实验，能够逐步厘清暗物质的物理特性，解答暗物质不可观测、却能参与宇宙质量构成的核心疑问。
维也纳大学物理学家汉斯·赫帕赫透露了当下实验的技术瓶颈。目前实验精度的主要限制来自环境噪声，以及摆锤悬架的热噪声，这类细微物理波动，会影响超微小引力数据的精准采集。后续团队将针对性优化悬架结构，消除热噪声干扰，尝试观测质量更小的物体引力，持续压缩人类引力观测的尺度下限。
从浩瀚天体引力，到毫米级金球的微弱作用力，这套实验补齐了人类对引力尺度认知的空白。持续迭代的微观引力观测实验，正在一步步推进基础物理研究，为宇宙底层规律的探索提供全新的数据支撑。