侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

宇宙中最冷的物体未来可用于测量原子激光器

2013-11-29 08:49
seele_jin
关注

  玻色—爱因斯坦冷凝物(BEC)是宇宙中最冷的物体。它们也非常脆弱,即使一个光子都可以加热并破坏它们,迄今为止,科学家们一直认为无法同时测量并控制这种不可思议的物质形态。最近,英国和澳大利亚科学家组成的科研团队提出了一种新方法,不仅能最好地测量BEC的状态,还能消除因观察而产生的某些加热。相关论文发表在11月28日的《新物理学报》上。

  BEC是一簇被冷却到绝对零度之上100纳开尔文的原子,在这一温度下,每个原子都失去了自己的个性,所有原子表现得就像一个粒子一样,也可以说是超原子。因为BEC非常冷,几乎没有“噪音”伴随,因此,对於研究与原子有关的物理学现象(例如探测原子结构)来说,它们几乎是完美的选择。

  测量BEC最好的方式是用非共振光,这种光会被原子反射而不是像共振光那样被吸收后再发出。非共振光的波长与那些会被原子吸收再释放的光的波长迥然不同,因此它对BEC造成的破坏会少很多,使BEC更容易测量。然而,非共振光能导致某些自发辐射,这种辐射会产生加热并破坏BEC。

  “这就像你试图检查冰箱是否工作,打开冰箱门却不想让冷空气出来一样。一点点热都会破坏BEC,迄今最先进的成像设备即使只给BEC照一次像也会破坏它,实验学家已经证明,BEC能在不受破坏的情况下成像的次数屈指可数。”该研究的主要作者、英国诺丁汉大学的迈克尔·哈希说:“但是,我们的研究将使得它们能多次成像,而且持续时间更长。”

  他们研制出了一种过滤器和反馈系统来控制这种加热效应,形成了对BEC的纯冷却。过滤器能抵消测量它们的光流所造成的破坏,不仅能剔除测量中的“噪音”,最好地测量BEC的状态,还能在测量中消除由於观察而产生的某些加热。

  哈希说:“研究的重要意义在於我们打开了一扇窗,让科学家们能管窥世界上最冷的物体,观察以前看不到的与BEC有关的现象,并早日实现其潜在应用。”未来在基础科学领域的运用包括,精确测量重力的原子激光器,研究黑洞释发出霍金辐射的模型等,被军方用来探测潜艇、井下储仓和其他危险,并且也能识别隐形技术。

  圈点

  玻色—爱因斯坦冷凝物真是比林黛玉还要娇气百倍,用“捧在手里怕摔了,含在嘴里怕化了”来形容也毫不为过。看到这里,不禁要问:这一如此脆弱的物体,它的研究价值到底在哪里?细看文中所述的众多潜在应用,最吸引人的当属“识别隐形技术”了。且不说隐形技术已经足够神秘,而对这一神秘现象的识别就显得更加夺人眼球,只是这一“不堪一击”的宇宙中最冷的物体,应用起来得加多少小心呢!

 

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。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号