近期，我校基础物理研究中心和威尼斯432888can理论物理团队王振来博士在引力的弱等效原理的量子理论检验方面取得重要进展，相关工作以“Gravitational spin Hall effect of Dirac particle and the weak equivalence principle”为题，于2024年2月23日在线发表在国际权威物理期刊《PHYSICAL REVIEW D》上。湖北理工学院为该工作的唯一署名单位。
等效原理是爱因斯坦建立广义相对论的重要假设之一，对我们理解作为自然界四种基本相互作用之一的引力至关重要。目前，对等效原理的物理实验检验主要涉及经典宏观物体，并且已经以极高精度验证了其正确性。
一个自然的问题是，等效原理是否适用于量子微观粒子？该问题是当前物理研究中的一个热点问题。本研究基于弯曲时空中Dirac方程的Foldy-Wouthuysen变换，引入了引力自旋轨道耦合效应。由于这种耦合效应导致了所谓的引力自旋霍尔效应，即具有相反自旋极化的自由下落Dirac量子波包将在与自旋和引力方向垂直的方向上产生分裂，预言了弱等效原理的量子版本是破缺的。对于该效应的未来观测可以作为对量子系统等效原理的新探针，有助于澄清量子等效原理相关的概念和定义，具有重要的科学价值。
据悉，《Physical Review D》是成立于1899年美国物理学会(APS)旗下的重要国际期刊之一，代表了当前物理学中基本粒子、场论、宇宙学研究的最前沿，是国际物理学界广泛认可的享有极高学术声誉的经典TOP物理学期刊。王振来博士发表的该篇论文，将为我校物理学类专业建设和发展起到非常重要的支撑作用。(通讯员 魏洁)
文章链接：https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.109.044060
