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法發明光子捕捉裝置 愛因斯坦80年前夢想成真
點擊次數:394 發布時間:2007-10-15
法發明光子捕捉裝置 愛因斯坦80年前夢想成真
1927年,愛因斯坦曾設想出一個能捕捉光的盒子,在假想的實驗中僅釋放一個光粒子或光子,以此計算出質量和能量之間的關系。80年后的今天,法國物理學家把這一夢想變成現實,他們發明了可以捕捉光子并監控它從產生到消失整個過程的光子盒。
據法新社14日報道,這一裝置僅2.7厘米見方,由一個空腔組成,盒面使用的材料是極反光的超導鏡子,它能夠在七分之一秒的時段里捕捉并監控一個光子。別小看這段時間,在這段時間內,一個自由的光子可以完成從地球到月球大約十分之一的距離。
光子可能是物理學中存在的zui基本粒子。一個電燈泡通電后,每秒釋放的光子數量高達10的15次方。但是,當你一看到光子,它就消失了,因為它在與你的視網膜接觸之際就消耗了使它存在的能量。
計算光子的常規方法是使用光檢波器,它通過撞擊光子吸收能量而運轉。但是,撞擊會損壞光子,因此科學家需要一個“透明的"計數器。
法國研究小組說,他們通過讓一束銣原子穿過捕獲光子的盒子而找到了答案。光子的電場會輕微地改變原子的能量水平,但這種情況不足以使原子從電場中吸收能量。當一個原子穿過光子的電場時,會使繞原子核運行的電子略微遲緩,而這一推遲時間可以使用現代原子鐘技術測量,即把電子的軌道視為“鐘擺"以測量出準確時間。
這項研究成果本周將發表在英國《自然》周刊上。
整理:湖南凱達離心機/