瑞士聯邦理工學院的(de)科學(xué)家首次拍攝的同時以波和粒子形式存在的光線照片,證明了愛(ài)因斯坦的理論,即光線這種電磁輻射同時表現出波和粒子的特性。照片中(zhōng),底部的切片狀景象展示了光線的粒子特性,頂部的景象展示了光線的波特性。
地球大氣層的(de)高空氣體原子在與(yǔ)太陽風(fēng)攜帶的高能帶電粒子進行(háng)碰撞時形成絢爛的(de)極光。
當穿過一個棱鏡時(shí),陽(yáng)光發生折射,分割(gē)成不同的色彩,不同(tóng)顏色對應不同光線的波長。
(神秘的地球報(bào)道)據新浪(làng)科(kē)技(jì)(孝文):“光線同(tóng)時具有波粒二象性”是現代科學界(jiè)最(zuì)令人難以捉摸的觀(guān)點之一。1905年(nián),愛因斯坦率先描述光線的這種雙重(chóng)狀態,試圖依此解(jiě)釋光線表現出的一些明顯矛盾的行為。但一直以來,科學家(jiā)從未觀察到光線同時以這兩種狀態存(cún)在。在嚐試對這兩種狀態進行觀察時,科學家隻能看到一(yī)種狀態(tài),要麽是光(guāng)子粒子,要麽是電磁(cí)波。現在,瑞士聯邦理工學院的科學(xué)家首次(cì)拍攝到同時(shí)以波和(hé)粒子形式存在的光線照片,證明了愛(ài)因斯坦的理論,即光線(xiàn)這種(zhǒng)電磁輻射同時表現出波和粒(lì)子(zǐ)的特性。
瑞士聯邦理工學院采(cǎi)用的拍攝技術有助(zhù)於開辟新(xīn)的超快(kuài)計(jì)算(suàn)機(jī)領域,即利用物質的量子態(tài)。聯邦理工學院的法布裏澤-卡爾伯納博(bó)士表示:“這項實驗(yàn)第一次(cì)證明我們能夠直接對(duì)量子力學的怪異特征進(jìn)行成像(xiàng)。能(néng)夠成像以及在納米尺度控製量子現象將開辟一條通(tōng)往量子計算的新道路。”
光線的波(bō)型特性能夠(gòu)簡單而清楚地觀(guān)察到(dào)。當穿過一個棱鏡時,陽光發生折射,分割(gē)成(chéng)不同的色彩,不(bú)同(tóng)顏色對(duì)應不同光線的波長。此外,光線也(yě)會(huì)表現(xiàn)出類似粒子的行為,例(lì)如鈾等物質輻射時產生光(guāng)子,極(jí)地高空氣體在受到太陽風轟炸時形(xíng)成極光。在發表於《自然(rán)-通訊》雜誌的一篇論文中,研究小組闡述了他們的實驗以及如何利用電子對光(guāng)線進行成像。
實驗中,他(tā)們朝著(zhe)懸掛在石墨烯(xī)上方的微型金屬線發射激光脈衝。在激光(guāng)的(de)作(zuò)用下,金屬線發生振動。隨後,光線從兩個方向穿過金屬線。當以相對的方向移動時,光(guāng)線在會(huì)合(hé)時形成新的光線“駐波”。隨後(hòu),他們向納米(mǐ)金屬線發射電子流,超快顯微鏡(jìng)因電子流的加(jiā)速或者放緩對(duì)光線進行成像。卡爾伯納表示最後拍攝的照片證明光線不僅表(biǎo)現出波的特性,同時也表現出粒子的特性。當電子近距(jù)離穿過駐波時,它們撞擊駐波中的光子,再度影響最後捕捉到的畫麵。
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更多>2018-10-12