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法发明光子捕捉装置 爱因斯坦80年前梦想成真

2007-10-17 09:04
魏丁小陆
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1927年,爱因斯坦曾设想出一个能捕捉光的盒子,在假想的实验中仅释放一个光粒子或光子,以此计算出质量和能量之间的关系。80年后的今天,法国物理学家把这一梦想变成现实,他们发明了可以捕捉光子并监控它从产生到消失整个过程的光子盒。

据法新社14日报道,这一装置仅2.7厘米见方,由一个空腔组成,盒面使用的材料是极反光的超导镜子,它能够在七分之一秒的时段里捕捉并监控一个光子。别小看这段时间,在这段时间内,一个自由的光子可以完成从地球到月球大约十分之一的距离。

光子可能是物理学中存在的最基本粒子。一个电灯泡通电后,每秒释放的光子数量高达10的15次方。但是,当你一看到光子,它就消失了,因为它在与你的视网膜接触之际就消耗了使它存在的能量。

计算光子的常规方法是使用光检波器,它通过撞击光子吸收能量而运转。但是,撞击会损坏光子,因此科学家需要一个“透明的”计数器。

法国研究小组说,他们通过让一束铷原子穿过捕获光子的盒子而找到了答案。光子的电场会轻微地改变原子的能量水平,但这种情况不足以使原子从电场中吸收能量。当一个原子穿过光子的电场时,会使绕原子核运行的电子略微迟缓,而这一推迟时间可以使用现代原子钟技术测量,即把电子的轨道视为“钟摆”以测量出准确时间。

这项研究成果本周将发表在英国《自然》周刊上。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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