奇异量子效应或首次在真空“现形”

2016年12月02日09:31  来源:科技日报
 

据美国趣味科学网站11月30日报道,科学家们80多年前预测的一种量子现象或首次在自然界中“现形”。

在经典物理学领域,真空完全是空的,但对量子物理学来说,真空中有“虚粒子”持续不断地进出,因此,物理学家沃纳·海森堡和汉斯·欧拉使用量子电动力(QED)来显示真空的量子属性对光波的影响。1930年,他们预测,强磁场可能改变真空中光波的偏振,这一效应被称为“真空双折射”。

最近,意大利科学家表示,他们借助欧洲南方天文台的甚大望远镜,或许已在来自拥有极强磁场的中子星的光中观察到了这一效应。

恒星演化发展到一定阶段,可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星。中子星是宇宙间的致密天体,其半径较小,但密度极大,地球上一汤匙中子星物质的重量多达10亿吨。欧洲南方天文台(ESO)的声明称,在最新研究中,科学家们对RX J1856.5-3754进行了观测。这颗中子星距离地球约400光年,非常暗淡,其可见光只能使用“现有望远镜技术的极限”——甚大望远镜(LVT)上的FORS2设施观测到。

南方天文台研究人员指出,使用FORS2设备探测到的光表现出了约16%的线性偏振,具有一定的“有效程度”,“幕后黑手”可能是出现在中子星周围真空区的真空双折射的提升效应。研究合作者、帕多瓦大学的罗伯托·托罗拉解释称,真空双折射“只有在极强磁场,例如中子星周围的磁场,出现时才能被探测到。”

而研究合作者、意大利国立天体物理学研究所的罗伯特·米格拉尼说:“我们使用甚大望远镜测出来的高线性,不能被现有模型简单地解释,除非将QED预测的真空双折射效应考虑进来。”

研究人员补充道,可能还需要下一代更灵敏的望远镜进行更多更深入的测量,从而对这一理论进行测试。(记者刘霞)

(责编:阴重宇(实习生)、林露)

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