德国物理学家合成“超级光子” 可充当新型光源

2010-11-27 17:02 来源: 中国日报网
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  长久以来,科学界一直没有停止过对“超级粒子”的研究。物理学家爱因斯坦和玻色曾于1920年提出著名的“玻色—爱因斯坦凝聚”粒子学说——将铷原子放置到一个相对紧凑的空间里,在温度足够低的情况下,它们会迅速发生变化并凝聚成一个粒子。但在这种情况下所合成的粒子并没有发光的迹象,所以并不能充当光源。

  而据美国《大众科学》杂志11月24日报道,德国波恩大学的物理学家日前已成功合成出“超级光子”,它可以作为一种全新光源应用到各个领域。

  由于温度和粒子发光现象有着密切的关系。光子对温度的反应非常敏感,如果持续降低光子的温度,它们就会消失不见。所以直到目前,科学界都认为光子是不可能被充当光源的。

  德国波恩大学的研究小组另辟蹊径,其通过把光子冷却到临界点,然后利用反光镜等极其巧妙地凝聚出了“超级光子”。由于让光子保持运动状态是维持其数量的关键,所以研究小组利用两面高度反光的镜子来让光子在它们中间来回跳跃,并在两个反射镜面之间放置冷却的色素分子溶液。当光子与两面镜子间的色素分子相互撞击时,色素分子会先吸收光子,然后再在撞击中将其释放出来。在每一次撞击的时候,光子与色素分子的温度会趋于一致,所以在这个过程中光子的温度不会发生太大的变化。接着,研究人员通过激光激活色素溶液,增加了两面镜子之间光子的数量。这使科学家能够将冷却的光子紧密地聚集在一起,使它们形成一个“超级光子”。

  “超级光子”的合成不仅仅是物理学方面的重大突破,它还将会影响到诸多产业的发展。其中影响最大的当属庞大的工业领域,尤其对于芯片制造领域来说,在硅片上设计电路板的时候,全新的光源可以进行更为精确的蚀刻,从而制造出性能更高的芯片。同时,医疗成像行业和进行光谱分析的实验室也会因为“超级光子”的出现而大为改观。