德國物理學(xué)家合成“超級光子” 可充當(dāng)新型光源

    長久以來，科學(xué)界一直沒有停止過對“超級粒子”的研究。物理學(xué)家愛因斯坦和玻色曾于1920年提出的“玻色—愛因斯坦凝聚”粒子學(xué)說——將銣原子放置到一個相對緊湊的空間里，在溫度足夠低的情況下，它們會迅速發(fā)生變化并凝聚成一個粒子。但在這種情況下所合成的粒子并沒有發(fā)光的跡象，所以并不能充當(dāng)光源。

而據(jù)美國《大眾科學(xué)》雜志11月24日報道，德國波恩大學(xué)的物理學(xué)家日前已成功合成出“超級光子”，它可以作為一種全新光源應(yīng)用到各個領(lǐng)域。

由于溫度和粒子發(fā)光現(xiàn)象有著密切的關(guān)系。光子對溫度的反應(yīng)非常敏感，如果持續(xù)降低光子的溫度，它們就會消失不見。所以直到目前，科學(xué)界都認(rèn)為光子是不可能被充當(dāng)光源的。

德國波恩大學(xué)的研究小組另辟蹊徑，其通過把光子冷卻到臨界點，然后利用反光鏡等極其巧妙地凝聚出了“超級光子”。由于讓光子保持運動狀態(tài)是維持其數(shù)量的關(guān)鍵，所以研究小組利用兩面高度反光的鏡子來讓光子在它們中間來回跳躍，并在兩個反射鏡面之間放置冷卻的色素分子溶液。當(dāng)光子與兩面鏡子間的色素分子相互撞擊時，色素分子會先吸收光子，然后再在撞擊中將其釋放出來。在每一次撞擊的時候，光子與色素分子的溫度會趨于一致，所以在這個過程中光子的溫度不會發(fā)生太大的變化。接著，研究人員通過激光激活色素溶液，增加了兩面鏡子之間光子的數(shù)量。這使科學(xué)家能夠?qū)⒗鋮s的光子緊密地聚集在一起，使它們形成一個“超級光子”。

“超級光子”的合成不僅僅是物理學(xué)方面的重大突破，它還將會影響到諸多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。其中影響zui大的當(dāng)屬龐大的工業(yè)領(lǐng)域，尤其對于芯片領(lǐng)域來說，在硅片上設(shè)計電路板的時候，全新的光源可以進(jìn)行更為的蝕刻，從而出性能更高的芯片。同時，醫(yī)療成像行業(yè)和進(jìn)行光譜分析的實驗室也會因為“超級光子”的出現(xiàn)而大為改觀。