室温下首次实现液态光:传统物理定律失效
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-12
2017年6月,物理学家首次在室温下实现了“液态光”,这一突破使得这一特殊形态的光比以往更触手可及。
这种物质既是超流体,又是一种玻色-爱因斯坦凝聚物(Bose-Einstein condensate)。
超流体的摩擦力和黏度均为零,玻色-爱因斯坦凝聚物则常被称为物质的第五形态,它可以环绕着物体流动、到达每个角落。
常态光总是以直线形式传播,如同波浪一般,偶尔像粒子。这就是你无法全方位地看到整个角落或物体的原因。
然而,在极端条件下,光可以像液体一样传播,真正地围绕着整个物体流动。
玻色-爱因斯坦凝聚物吸引了众多物理学家,原因在于:一旦物质处于这一形态,传统的物理规则就会转变为量子物理学,物质属性开始更偏向于波的性质。
液态光形成于接近绝对零度的环境下,存在的时间仅为几分之一秒。
然而,在这项研究中,研究人员使用独特的光和物质混合物,在室温下制作出玻色-爱因斯坦凝聚物,其独特程度绝不逊于“科学怪人”。
本项研究的领导者是来自意大利CNR NANOTEC纳米科技研究的Daniele Sanvitto,他说:“我们在研究中发现了一个极为重大的现象——当使用极化激元这一光物质粒子时,超流体能够存在于室温环境中。”
创造极化激元涉及一些重大设备和纳米级工程。
科学家用两个超反射镜夹着一个厚度为130纳米的有机分子层,并使用35飞秒的激光脉冲对这一夹层进行冲击(1飞秒为千万亿分之一秒)。
“由于分子间存在电子,我们可以通过这种方式把光子的特性——如光子的有效质量及其高速——与强相互作用结合起来。”团队成员之一、来自加拿大蒙特利尔大学工学院的Stéphane Kéna-Cohen说。
这一研究产生的“超流体”有着一些特殊属性。
在正常条件下,液体流动会产生波纹和旋涡——但超流体不会产生这些现象。
正如下图所示,极化激元流在非超流体中受到了干扰,如同普通情况下的液体流产生波纹,但超流体中的极化激元不会受到干扰:
非超流体(上图)和超流体(下图)中极化激元流遇到障碍物的反应。(图片来自蒙特利尔大学工学院)
Kéna-Cohen说:“在超流体中,液体波动会被阻碍物抑制,这使得液体流保持原状,不受干扰。”
研究人员表示,这一研究成果不仅为量子流体力学的新研究铺平了道路,还为先进未来科技所需的室温极化设备提供了条件,如生产用于LED、太阳能板和激光器等器件的超导材料。
团队指出:“液体光能够存在于室温环境中这一突破擦出了无数未来巨作的火花,由此引发的不仅是关于玻色-爱恩斯特凝聚物基本原理的相关研究,还有未来光子超流体器件的构建和设计,这些器件可实现零损耗,形成前所未有的新现象。”
科普百分百·助力科普中国,让科学知识在网上和生活中流行起来。温馨提示:以上为科普百分百网上阅读所浏览内容,转载分享只为知识传播和学习宣传,本文内容仅代表原作者观点,如有意见建议,请私信留言,我们会及时处理。欢迎关注,谢谢。
相关文章
- 中兴受美国制裁事件 被罚了20亿美元过程事件始末 中兴被制裁后公司现状
2023-11-02 22:12:46
- B站怎么炸崩了哔哩哔哩服务器今日怎么又炸挂了?技术团队公开早先原因
2023-03-06 19:05:55
- 苹果iPhoneXS/XR手机电池容量续航最强?答案揭晓
2023-02-19 15:09:54
- 华为荣耀两款机型起内讧:荣耀Play官方价格同价同配该如何选?
2023-02-17 23:21:27
- google谷歌原生系统Pixel3 XL/4/5/6 pro手机价格:刘海屏设计顶配版曾卖6900元
2023-02-17 18:58:09
- 科大讯飞同传同声翻译软件造假 浮夸不能只罚酒三杯
2023-02-17 18:46:15
- 华为mate20pro系列手机首发上市日期价格,屏幕和电池参数配置对比
2023-02-17 18:42:49
- 小米MAX4手机上市日期首发价格 骁龙720打造大屏标准
2023-02-17 18:37:22
- 武汉弘芯遣散!结局是总投资1280亿项目烂尾 光刻机抵押换钱
2023-02-16 15:53:18
- 谷歌GoogleDrive网云盘下载改名“GoogleOne” 容量提升价格优惠
2023-02-16 13:34:45
- 巴斯夫将裁员6000人 众化工巨头裁员潮再度引发关注
2023-02-13 16:49:06
- 人手不足 韵达快递客服回应大量包裹派送异常没有收到
2023-02-07 15:25:20
- 资本微念与李子柒销声匿迹谁赢? 微念公司退出子柒文化股东
2023-02-02 09:24:38
- 三星GalaxyS8 S9 S10系统恢复出厂设置一直卡在正在检查更新怎么办
2023-01-24 10:10:02
- 华为Mate50 RS保时捷最新款顶级手机2022多少钱?1.2万元售价外观图片吊打iPhone14
2023-01-06 20:27:09
- 芯片常见的CPU芯片封装方式 QFP和QFN封装的区别?
2022-12-02 17:25:17
- 华为暂缓招聘停止社招了吗?官方回应来了
2022-11-19 11:53:50
- 热血江湖手游:长枪铁甲 刚猛热血 正派枪客全攻略技能介绍大全
2022-11-16 16:59:09
- 东京把玩了尼康微单相机Z7 尼康Z7现在卖多少钱?
2022-10-22 15:21:55
- 苹果iPhone手机灵动岛大热:安卓灵动岛App应用下载安装量超100万次
2022-10-03 22:13:45