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通过“聆听”科学家首次测量光的动量【8883net新浦京】


本文摘要:物理学家组织网最近报道,光有动量的想法并不新鲜,但光和物质是如何相互作用的明确性质,近150年来仍是未解之谜。

物理学家组织网最近报道,光有动量的想法并不新鲜,但光和物质是如何相互作用的明确性质,近150年来仍是未解之谜。某国际科研团队在日前出版发行的《自然通信》杂志上首次发布了测量光动量的新技术。

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这个突破不仅有助于说明这个谜,还有可能给宇宙旅行带来革命性的突破。德国着名的天文学家、数学家约翰内斯·开普勒于1619年首次明确提出,来自太阳的压力可能要求彗星的尾巴总是指接近太阳的方向。1873年,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔预测,电磁辐射压力是由光电磁场的动量产生的。动量是与物体质量和速度有关的物理量,是指运动物体的发挥效果。

最近,研究合作者、加拿大不列颠哥伦比亚大学奥卡纳甘校区工程学教授肯尼斯·周(音译)说:我们还没有确认这个动量是如何变成力量和运动的。光装载的动量非常小,我们没有充分敏感的设备来解决问题。

在新的研究中,他和来自斯洛文尼亚和巴西的科学家设计了新的装置,测量了光子之间暗淡的相互作用。他们制作了配备声学传感器和隔热层的镜子。然后,将激光脉冲向镜子升空,用于声学传感器观察激光穿越镜面时产生的弹性波,就像仔细观察池塘的涟漪一样。

肯尼斯·周说:因为没有必要测量光子的动量,所以通过听通过镜子的弹性波来观察对镜子的影响。我们可以利用这些波的特征跟踪光脉冲本身的动量,这是最后的定义和模拟光动量如何在物质内部关闭门。研究人员说,新的发现有助于进一步理解光的基本特性。

另外,电磁辐射压力的解读也可以应用于很多领域。肯尼斯·周说:想象乘太阳帆驱动的星际游艇去远处的星球,或者在地球上开发可以组装微型机械的光学镊子。目前我们还没有跑到那一步,但新发现是最重要的一步。


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