法發(fā)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(shè)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(zhì)量和能量之間的關(guān)系。８０年后的今天，法國物理學(xué)家把這一夢想變成現(xiàn)實，他們發(fā)明了可以捕捉光子并監(jiān)控它從產(chǎn)生到消失整個過程的光子盒。

    據(jù)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(dǎo)鏡子，它能夠在七分之一秒的時段里捕捉并監(jiān)控一個光子。別小看這段時間，在這段時間內(nèi)，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(xué)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(shù)量高達１０的１５次方。但是，當(dāng)你一看到光子，它就消失了，因為它在與你的視網(wǎng)膜接觸之際就消耗了使它存在的能量。

    計算光子的常規(guī)方法是使用光檢波器，它通過撞擊光子吸收能量而運轉(zhuǎn)。但是，撞擊會損壞光子，因此科學(xué)家需要一個“透明的”計數(shù)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(dāng)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(xiàn)代原子鐘技術(shù)測量，即把電子的軌道視為“鐘擺”以測量出準(zhǔn)確時間。

     這項研究成果本周將發(fā)表在英國《自然》周刊上。

整理：湖南凱達離心機