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深度解讀

美國物理學家設想借助反物質製造伽馬射線激光器

2019-12-17 我要評論(0 )   

加州大學河濱物理學家艾倫(lun) ·米爾斯(Allen Mills)設計的新數學模型顯示了使用正電子的伽馬射線激光器如何工作:正電子是由氫及其

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 加州大學河濱物理學家艾倫(lun) ·米爾斯(Allen Mills)設計的新數學模型顯示了使用正電子的伽馬射線激光器如何工作:正電子是由氫及其帶正電的反物質伴侶(lv) 正電子組成的類氫粒子。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;">

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 通過將短暫的夥(huo) 伴關(guan) 係包裝在氦氣中並降低溫度,可能有可能將物質反物質碰撞產(chan) 生的伽馬射線馴服到有序的激光束中。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 米爾斯說:“我的計算表明,含有百萬(wan) 個(ge) million原子的液態氦中的氣泡密度密度是普通空氣的六倍,並且會(hui) 以反物質形式的玻色-愛因斯坦冷凝物存在。”

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 如果可以將這些數字轉化為(wei) 實際演示,則米爾斯可能已經解決(jue) 了曾經被描述為(wei) 現代物理學中最大挑戰之一的問題。但是要了解為(wei) 什麽(me) 這是一個(ge) 巨大的挑戰,我們(men) 首先需要了解激光器的特殊之處。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> “激光”一詞實際上是首字母縮寫(xie) 詞,代表受輻射激發的光放大。在普通的可見光中,其波長遍布整個(ge) 地方,並且它們(men) 往往不匹配。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 但是,通過刺激特定材料中的電子以發出完全相同的光波長並給它們(men) 提供能量增強來產(chan) 生激光束,從(cong) 而使它們(men) 全部排成一行,以便其波峰和波完美匹配-這稱為(wei) 相幹性。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 這種連貫性可以防止光波相互幹擾和溢出,因此您最終會(hui) 收到一束聚光燈,可以輕鬆地照亮整個(ge) 房間(可能是為(wei) 了逗貓)。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 自1960年代以來,我們(men) 已經能夠用相對長的光波長來完成這個(ge) 過程。到1970年代,工程師們(men) 開始用紫外光製造激光,激光的長度可降至110納米。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 然後我們(men) 碰壁。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 尋找合適的材料來產(chan) 生和利用越來越短的波長已經非常困難。但是,較小的波意味著產(chan) 生光的電子的激發周期更短,這兩(liang) 個(ge) 問題都需要在散布光譜的同時向激光器的放大過程提供更多的功率。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 由於(yu) 這些原因,基於(yu) 越來越小的波長的激光器的推銷進展緩慢。X射線激光僅(jin) 成為(wei) 80年代中期成為(wei) 現實,起初傳(chuan) 聞成為(wei) 美國的一部分“星球大戰”戰略防禦計劃終於(yu) 之前被證實在以後的實驗。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 大多數研發伽馬射線激光器的嚐試都集中在將產(chan) 生光的原子冷卻到接近絕對零的位置,此時它們(men) 都具有相同的量子特征並且像單個(ge) 超粒子一樣起作用。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> Mills方法的巧妙之處在於(yu) 將發光的正電子粒子與(yu) 氦氣混合,從(cong) 而排斥異乎尋常的電子-正電子對並將其推到一起以形成致密,穩定的簇,從(cong) 而成為(wei) 冷凝物的基礎。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 在紙上,所有這些似乎加起來了。下一步是Mills在UC Riverside的Positron實驗室進行實驗,以產(chan) 生足夠數量的這種奇特形式的物質。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> “我們(men) 的實驗中的近期結果可能是正電子素隧穿通過石墨烯片的觀察-這是不透所有普通物質原子,包括氦-以及與(yu) 可能的一個(ge) 正電子素原子激光束的形成量子計算應用,”說米爾斯。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 理論物理學家維塔利·金茨堡(Vitaly Ginzburg)在其2003年諾貝爾獎演講中提出,伽馬射線激光是他當時的前30個(ge) 物理問題之一。

inkMacSystemFont, "font-size:15px;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 這是一個(ge) 值得破解的問題。從(cong) 理論上講,伽馬射線激光將以新穎的成像技術,新型的推進係統為(wei) 我們(men) 提供空前的分辨率,也許……如果您有足夠大的力量……可以生成自己的後院黑洞。

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