人民網>>科技>>滾動

新方法可觀測宇宙中最冷物體

2013年11月29日02:05    來源:科技日報    手機看新聞
原標題:新方法可觀測宇宙中最冷物體

  科技日報訊 (記者劉霞)據物理學家組織網11月28日(北京時間)報道,玻色—愛因斯坦冷凝物(BEC)是宇宙中最冷的物體。它們也非常脆弱,即使一個光子都可以加熱並破壞它們,迄今為止,科學家們一直認為無法同時測量並控制這種不可思議的物質形態。最近,英國和澳大利亞科學家組成的科研團隊提出了一種新方法,不僅能最好地測量BEC的狀態,還能消除因觀察而產生的某些加熱。相關論文發表在11月28日的《新物理學報》上。

  BEC是一簇被冷卻到絕對零度之上100納開爾文的原子,在這一溫度下,每個原子都失去了自己的個性,所有原子表現得就像一個粒子一樣,也可以說是超原子。因為BEC非常冷,幾乎沒有“噪音”伴隨,因此,對於研究與原子有關的物理學現象(例如探測原子結構)來說,它們幾乎是完美的選擇。

  測量BEC最好的方式是用非共振光,這種光會被原子反射而不是像共振光那樣被吸收后再發出。非共振光的波長與那些會被原子吸收再釋放的光的波長迥然不同,因此它對BEC造成的破壞會少很多,使BEC更容易測量。然而,非共振光能導致某些自發輻射,這種輻射會產生加熱並破壞BEC。

  “這就像你試圖檢查冰箱是否工作,打開冰箱門卻不想讓冷空氣出來一樣。一點點熱都會破壞BEC,迄今最先進的成像設備即使隻給BEC照一次像也會破壞它,實驗學家已經証明,BEC能在不受破壞的情況下成像的次數屈指可數。”該研究的主要作者、英國諾丁漢大學的邁克爾·哈希說:“但是,我們的研究將使得它們能多次成像,而且持續時間更長。”

  他們研制出了一種過濾器和反饋系統來控制這種加熱效應,形成了對BEC的純冷卻。過濾器能抵消測量它們的光流所造成的破壞,不僅能剔除測量中的“噪音”,最好地測量BEC的狀態,還能在測量中消除由於觀察而產生的某些加熱。

  哈希說:“研究的重要意義在於我們打開了一扇窗,讓科學家們能管窺世界上最冷的物體,觀察以前看不到的與BEC有關的現象,並早日實現其潛在應用。”未來在基礎科學領域的運用包括,精確測量重力的原子激光器,研究黑洞釋發出霍金輻射的模型等,被軍方用來探測潛艇、井下儲倉和其他危險,並且也能識別隱形技術。

  總編輯圈點

   玻色—愛因斯坦冷凝物真是比林黛玉還要嬌氣百倍,用“捧在手裡怕摔了,含在嘴裡怕化了”來形容也毫不為過。看到這裡,不禁要問:這一如此脆弱的物體,它的研究價值到底在哪裡?細看文中所述的眾多潛在應用,最吸引人的當屬“識別隱形技術”了。且不說隱形技術已經足夠神秘,而對這一神秘現象的識別就顯得更加奪人眼球,只是這一“不堪一擊”的宇宙中最冷的物體,應用起來得加多少小心呢!

(來源:科技日報)


社區登錄
用戶名: 立即注冊
密  碼: 找回密碼
  
  • 最新評論
  • 熱門評論
查看全部留言

24小時排行 | 新聞頻道留言熱帖