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瑞典量子科学家 在真空中首次创造出"火花"(图)

http://www.kexue.com 2011-06-09 09:38:27 搜狐科学  发表评论


一面移动的“镜子”能在真空中创造出“火花”——亮光


这个实验证明了著名的“卡西米尔效应”

  瑞典研究人员近日实现了从“无”中制造出“有”——科学家们首次实现了在真空中创造出“火花”。据悉,这个研究团队以“二十分之一光速”的速度在一个特殊的设备上“移动”一个磁场,通过转变磁场的方向而使得特殊设备不断“摆动”,从而实现了在真空中创造出“火花”。实际上这个结果是真空中所产生的粒子“阵雨”,正如以前的量子理论所预期的一样。

  瑞典科学家这个不平常的发现被人们称为“一项重大发展”,全世界的物理学家们为之振奋。据悉,瑞典科学家的本次发现是围绕着量子力学中“真空不空”的这个特殊理论而得出的,实际上真空被特别微小并且在飞速移动的粒子所填满。这些粒子便是所有存在的物质但是它们是“虚拟的”,它们一直“藏得很深,像消失了一样”。瑞典的科学家们用一面“镜子”来吸收这些“虚粒子”,然后以一种“实际”的形式将虚粒子“放射”出来,但是只有当虚粒子以“光速”的速度移动时才能达到实验的要求。这个来自瑞典查尔莫斯理工大学(Chalmers University of Technology)的研究团队通过使用“超导量子干涉磁量仪(SQUID)”而使得虚粒子移动的速度达到了要求。据悉,超导量子干涉磁量仪对磁场非常“敏感”。

  Nature.com网站发布报道称,超导量子干涉磁量仪的功能如同一面镜子,科学家们成功使超导量子干涉磁量仪以5%光速的速度“摆动”,从而“摇动”了来自真空中的微波光子。测试结果表明,在超导量子干涉磁量仪“摆动”时,这些照片“被迫”以大约一半的频率“抖落”,这种现象正好与量子定律相吻合。瑞典科学家的本次实验证明了以荷兰物理学家亨德里克-卡西米尔(Hendrik Casimir)的名字命名的“卡西米尔效应(Casimir effect)”。据悉,卡西米尔在20世纪40年代晚期首次提出了卡西米尔效应。卡西米尔表示,如果一个作用力被“操控”在两面“镜子”之间,那么这个作用力将会导致光子的诞生。而瑞典的科学家们证明了这种理论,不过他们只用了一面“镜子”即超导量子干涉磁量仪。

  据悉,截至目前瑞典的科学家们尚未发表他们的本次发现,也未将本次发现提交同行评议,因此他们拒绝发表评论。不过也进行过类似实验的、美国马萨诸塞州剑桥镇哈佛大学的实验物理学家费德里科-卡帕索(Federico Capasso)表示,瑞典科学家的本次发现是“一项重大发展”。另外,伦敦帝国学院(Imperial College London)的理论物理学家约翰-潘德瑞(John Pendry)也表示,瑞典科学家的本次发现是“一个重要的里程碑”。由于本次发现涉及的能量很小,尽管本次发现具有重大意义,但是并不会立刻投入应用。另悉,本次实验的全部结果将于下周在意大利帕多瓦(Padua)公布,同时将会有一篇论文初稿在国际著名学术网站Arxiv.org上公布。

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