物理学家首次发现光子转化为物质

物理学家首次发现光子转化为物质,第1张

朋友们,大家好!

光转化为物质, 这原本是科幻小说里常见的创造物质的方式。 谁曾想到,如今人类距离 这个梦想是越来越近了,因为一个核物理科学家小组设计了一个终极转化实验,可以把光转化为物质。

事实上,相对于浩瀚的宇宙而言 ,人类生活在一个极其渺小的 行星 上,围绕着一颗毫 不起眼的 恒星旋转,但却有机会 探索 宇宙。

是的,浩瀚的宇宙和人类周围的世界处处充满了神秘和未知。起源于超新星核心的原子构成了地球上的所有生命,但人类对宇宙的理解可以说是微不足道的。凭借目前的 科技 水平就算借助最先进的设备,却只能窥探到它极其微少的一部分。

如今,一项新研究成果似乎将改变这一切。这项研究的科学家认为,宇宙中的物质是由光子碰撞产生的。如果两个光子碰撞得足够强烈,那么就可以产生物质:正负电子对,根据爱因斯坦的狭义相对论,将光转化为物质,这种现象被称为 Breit-Wheeler 过程。

Breit-Wheeler 过程是将 光转化为物质 的最简单的反应。

1934 年,科学家 布雷特( Gregory Breit ) 和 惠勒( John A. Wheeler ) 为两个光子碰撞中产生正负电子对的过程提出了理论,并在 科学期刊 《物理评论快报》 上发表了这一发现。

遗憾的是,尽管科学家们的发现令人惊讶,但这一切还 只是处于理 论阶段,纯光变物质的布雷特-惠勒(Breit-Wheeler)正负电子对从未在实验室里被观察到过。 这是因为在那些年里,根本没有办法为光子激烈碰撞提供足够强大的能量。

尽管该过程是质量和能量等价原理的表现形式之一,但 一组科学研究团队 在 2014 年得出结论,由于难以聚焦 逆行 伽马射线,因此在实践中从未观察到Breit-Wheeler 过程。

事实上,直接观察仅涉及两个光子的纯现象仍然非常困难,主要是因为光子 一直在非常活跃的运动 ,而科学家们没有制造伽马激光的技术。但是布鲁克海文国家实验室的物理学家们表示,他们通过相对论的重离子对撞机 (RHIC) 找到了解决这个问题的方法。换句话说,就是通过这个方法可以让大家能够观察到 Breit-Wheeler 过程。

实际上,物质和反物质粒子—— 正负电子对 ——可以通过碰撞高能光子产生,这些光子是光的量子“包”。 光子转化为物质,这是爱因斯坦公式 E = mc² 的理论,它显示了能量和物质的互换性。

正如重离子对撞机的名称所暗示的那样,重离子加速是失去电子的原子核的加速。由于电子带负电而原子核内质子带正电,因此 Breit-Wheeler 过程会留下带正电荷的原子核。元素越重,它包含的质子就越多,生成的离子的正电荷就越强。

在研究过程中,科学家们使用了含有 79 个质子和强大电荷的金离子。当金离子被加速到非常高的速度时,它们会产生一个圆形磁场,其强度与对撞机中的垂直电场一样强大。在它们相交的地方,这些相等的场可以产生电磁粒子或光子。

这里就是发生魔法的地方:当两个离子刚刚相互碰撞时,它们的两个光子云可以相互作用和碰撞。虽然无法检测到碰撞本身,但可以观察到由此产生的正负电子对。然而,发现正负电子对显然还是不够的。

问题在于,在 对撞机(RHIC )实验中, 电磁相互作用产生的光子是 虚拟光子 ,它们会在很短的时间内出现并消失,并且与“真实”对应物的质量不同。但现实是,要观察 Breit-Wheeler 过程,必须要两个真实的光子碰撞,而不是虚拟的。

但在相对论速度下,虚拟粒子可以像真实光子一样表现。幸运的是,科学家们现在可以确定在 Breit-Wheeler 过程中形成的正电子对:他们分析了 6,000 对电子和正电子,这些电子和正电子是在对撞机 (RHIC) 中金原子核碰撞过程中形成的。物理学家还测量了整个系统所有的能量、质量和量子数的分布状态。

目前, 该项工作的研究成果还是 非常令人信服,至少它表明了该领域的研究人员已经走在正确的轨道上。与此同时,他们将继续进一步观察物质的产生过程,一起拭目以待进一步的惊人发现吧!

总结:

看到这里,肯定又有些看官又不屑一顾了,说这些基础研究的本质就是噱头!殊不知,近代西方国家的快速崛起,与开展大规模的基础科学研究息息相关。

与西方国家相比,在基础科学研究方面,中国现在还处于追赶态势,必须加大这些方面的投入, 提高我国原始性创新能力、积累智力资本,才能跻身世界 科技 强国。这才是建设 创新型国家 的根本 动力 和 源泉 。

(本文完结)

您有什么想说的呢?欢迎在评论区写下来。谢谢!

地球正在进入光子带 — 在2012年之正好是冰河时期的一个周期,人类将进入光子带,其中一段时间会急速冷冻没有阳光,恐龙就是这时期灭亡的。可是克里昂改变磁场,如果渡过,太阳会再现,空气会变的更好,地球生命密码提到开发脉轮,可以克服饥饿和冷冻,而且在进入光子的空窗期,因为光子和人类的业力效应,会有很多灾难。

末日论者提出的一种学说“光子带”学说

形成原因

进入时间

影响

产生原因

光电效应

传输状态

光子带说

光子带隙

对上述说法的反驳末日论者提出的一种学说 “光子带”学说

形成原因

进入时间

影响

产生原因

光电效应

传输状态

光子带说

光子带隙

对上述说法的反驳

展开 编辑本段末日论者提出的一种学说

光子带或光子环是没有得到可靠的科学验证,与新纪元运动有很大的联系。根据一些末日论者所提出的理论,其主张地球将在2012年被光子带或光子环完全封住,这种学说是一种伪科学信仰。在2012世界末日论中,“地球经过光子带”也成为末日论的预言之一,该学说带有浓厚宗教信仰色彩的口吻叙述。模仿了《圣经》中创世纪的内容。

“光子带”学说

光子带

古老的传说中,地球曾享有一段富饶的黄金时代,一些令人叹为观止的古文明不禁使人猜测古人是如何建造它们的?是外星人的帮助?宇宙中有六百兆颗星球,几千万个银河系,我们地球所在的银河系叫做Milky Way Galaxy,太阳系位于银河系边猎户座的旋臂上。地球绕太阳公转,而整个太阳系则绕昂宿星团公转,昂宿星团绕银河中心公转,银河系也有自转。 太阳系以每秒250千米速度围绕银河中心旋转,旋转一周约2.2亿年[1]。 银河中除了星团、黑洞之外还存在一个非常奇特的东西叫做光子带,光子带富含高能量的光子,震动力非常强,大约在1961年时首先被我们的科学家发现。光子带是甜甜圈形,其中心和太阳公转轨道中心重叠,半径和太阳公转半径相同,但其平面却和太阳公转平面垂直,也就是说太阳系每公转半圈就会遇到一次光子带,要通过整个光子带要一万两千年的时间。上次我们离开光子带是12000年前的亚特兰蒂斯王朝,如今又过了12000左右年,也就是说我们又要进入光子带。

形成原因

让我们 光子带

来看看光子带是如何形成的。光子带是一个广阔的空间区域,在可见光谱内辐射强烈的电磁射线,并且进入高频不可见光,甚至包括X射线,它是银河系磁流的一部分。SAC已经开始并且将在2012到2017年间持续。由于地球自旋和摆动引起的分点岁差具有26,556年的周期,这是天文学家知道的。请注意,不要将这个时期与24,000的光子带周期混淆。SAC发生在我们的太阳系与高维的昂宿星、天狼星、大角星、猎户座、仙女座形成直线的时候(被称为“一致排列”),这些频段整合并通过地球。如果地球由于恶意外星人或人类自身不良行为的影响失去平衡,将会在高维频率引起一场“结束之战”(Armageddon)。为了理解一致排列,一个人可以想像圆环套着圆环并以不同的速率转动,周期性地它们将会排成直线并形成一个巨大的长条形磁铁,并产生强大的电流,被称为“全息光束”(holographic beam),它携带着这些系统的基本能量。 在收 光子带

敛作用之后,全息光束带走剩余的光子活性。当地球一致排列的时候,它与高维的平行地球Tara融合。在这个过程中,这些行星和它们在平行世界中的反行星,以及它们中的粒子和反粒子以一种特定的方式统一起来。当这些粒子和反粒子聚合的时候将会创造一个强烈的光子活动,也就是我们熟知的光子带。它在全息光束通过恒星系统的时候不断更新,并留下光子云在恒星的周围。这对光直线传播,不会停留形成带的观点予以有力的回击。光子带是完全有可能的! 科学家们将发现亚原子粒子更活跃并且更容易被检测到。电力活性将会减弱并且在未来的50年逐渐越来越难获得,这代表着地球的能量将会枯竭。地球正在准备新能源,科学家们必须发现利用它的方法。他们对于“爱”会如何影响生活以及物质的微观结构给予更多的关注。对于下跌的群体心可能会出现心率失常,而对于提升的群体心脏则会扩大。 光子 光子带

带中含有密集及高振动力的光子,一旦进入它,整个太阳系会产生剧变,地球的电磁场会完全被改变,光子会变成我们主要的能源,使得星际间的旅行变得很平常,然而重点在于人类的改变。光子会改变人体的结构,我们的振动力会瞬间被提升,身体变的较透明及轻盈,意识等级也会被提升,许多生活中的幻象从此消失,我们会拥有不可思议的能力,那些上帝早就赐与我们的能力,你也可以说我们是生活在天堂,高等振动力的星球上。

进入时间

光子带何时会来,实际上在1997年初整个太阳系就已经进入光子带,但因为我们刚好进入光子带中的一个空洞中,所以才浑然不觉。但实际上太阳系多多少少已受到它的影响。在2012年底前,我们一定会进入光子带的主流中,2013年时,会有更不可思议的事情会发生。

影响

进入光子带会带来不可思议的影响,首先我们先来看一段摘自《你正成为一个宇宙人》书中的一段文章: 光子带说

当太阳系接进光子带及整个沉浸在零度带(null zone)时,你们的星球会经历一场黑暗。突然间夹杂微微光点的黑夜将会被完全的黑暗所取代,就好象整个星球被丢到一个外门紧闭的衣柜中,太阳会从视野中消失,黑夜中满天的星斗也将不见。当零度带压缩太阳及卫星的光时,白天会突然间变成晚上。当黑夜来临时你将会知道你已经近入光子带的零度带并开始进行转换,一旦你接受这突如其来的黑夜所带来的震惊时,会发现有一些事正在发生。你不但身在黑暗中而且所有的电力设施都将不能使用,水泵停止转动,水塔空了,水龙头流不出水来,厕所也不能冲洗,汽车也不能发动。你们正处于一个新世界中,即使处处不变,一些不可思议的事情正在你的体内发生。当地球的电磁场崩解,所有的原子会被改变,你体内的原子会被转变,身体变的轻飘飘、有点透明,在你周围的那层意识薄纱会被除去,你将不会处于狭隘的三度空间。你将会拥有肉体及精神上的一些潜能,或者说天赋,那是自很早以前人类离开天琴座至银河各地传播知识及守护权后即注 光子带

定拥有的,你将会开始回家之旅,回到第五空间。一旦你们的大气被压缩,所有物质变得致密,核能物质会造成很大的危险,因为可能会有核子连锁反应或巨大及致死的分裂元素核爆。除了全球性的核子连锁反应或爆炸,核能的压缩也可能造成大规模的火焰风爆。为了避免这些危险,下一个改变是因太阳消失所造成的寒冷(气温下降会很明显,就像冰河时期),这是因为太阳正在进行不同空间内的极性转换,所以它的热能才无法到达地球表面。第三天转换结束前,你们将会开始看见晨曦似的微光环绕着你们的星球,光子效应将开始进行。光子效应非常重要,因为它会提供你们一个新的能源,终止地球依赖汽油的时代。这将使得星际旅行变的可能,因为银河连盟宇宙飞船舰能源系统所使用的正是光子能源科技,在第三到第四天结束之前,你们将会第一次浅尝光子能源的滋味。第四天结束,第五天开始了,气候回暖,亮光普照,第三天结束起的光子效应如今正全速进行,你们将可以应用光子能源设备,每一个生物将因从光子主带来的光子流而生气勃勃。你们将进入一个新纪元,且拥有一的崭新的身体,并准备好下一阶段的转换,届时你们的精神能力会被光子效应而提升。 光 地球进入光子带

子能不但提供你的身体最有效的能源使用,也会被使用在住家及工业上,你们进入光子纪元,太空旅行将会变得十分简单,且成为众之所好┉在这你们所进入的新时代,你们将寻回完全的意识潜能,正如同圣经中所预示的,你将会和所有居住在这星球的人一起谈天及行走,那时你们会成为地球的灵界的一员,并和你们星球的CETACEANS一起合作,成为地球甚至是复兴后的太阳系之守卫者。本来地球会待在光子带2000年,再回到以前的状况,但书中提到2012-2013年时,地球会进入空间转换之门,穿越第五空间来到距我们几光年外的天狼星系,天狼星B因建有银河神庙而闻名,届时在地球上亦会有一同等规模的神庙。 近来虽多天灾,然而这些只是地球本身重新设定能量场以适应将来巨变的过程,顺便也提醒我们已做了太多破坏大地的事,该是停下来好好反省的时候了,也告诉我们人生无常,唯有追求内在的灵性才是人生真正的目的。 未来地球表面会有更大的变动,十万年前沉入海底的古大陆会浮出水面,长期居住在地底下的人类也会和我们团圆。目前整个大环境正在改变,当初被星际大战打歪的地轴逐渐被修正过来,肉食动物群逐渐绝种,吃素的人正以一种不可思议的速度在增加,显示整个星球的振动力一直在提升。上次地球进入光子带…… 地球即将进入光子带

…。.(没有节录到…。.)不过这也要靠我们修行人的努力,因为我们当初下来这个地球的目的之一就是帮助这次转换能顺利完成,把人类带回天堂——在世的天堂,如果我们努力修行,就有更多的人能过关,转换的过程中的一些天灾也会较轻微。地球上的首脑及许多政府官员早已知道这件事,也知道转换过程中所会发生的一些巨大的天灾,只可惜因放不下权势,他们不但不让这些个消息公诸于大众,反而用种种物质及超物质的方法来阻挡这次进化,跟十万年前亚特兰蒂斯的那些人同出一辙!!!不过由于这次的进化是上帝的旨意,不能改变,他们的阴谋也将白费,终将失败所有的天界都已送给我们深深的祝福,难以计数的天使也已经来到这个世界帮助我们。银河联盟大批的船舰已经在地球周围待命,等到时机一到就正式与我们见面,大家一定迫不及待的想问是何时呢?快了!等到他们与我们那些硬头的领导人达成和平协议后,历史性的一刻就会到来,到时我们就会见到十万年来居住在地底下的同胞、太阳系的其它兄弟姐妹及来自银河各地及天界的众生。各位,请让我们一起祈祷让这和平的一刻能快点到来! 最后进化的时间即将来到,大地的母亲及我们的父亲深爱他们的每一个孩子,冀希望每一个小孩都能安然度过这次转变,希望孩子们从此生活充满无尽的爱及和平,希望星际间从此情同手足,希望届时人类生活只有一个目的——传承永恒的美及智慧。

编辑本段产生原因

光子是光的粒子,是在光传播中的一种存在状态。而光子带是光传播时形成的光带,它是一种能量状态。而作为没有能源的能量状态,到目前还没有“实在的”发现。由于它是一种能量波传输状态因此它不同于实物粒子,不可能构成什么“独立存在”的光子带。光线从光源向四面八方发出后,永不停息地以光速在运动着,直到遇到别的实物粒子相互作用如吸收折返射等为止。它们在局部宇宙区域弯曲形成光子带的可能性不大。目前所传言的“光子带”,有些近乎神话,并能使人类及周围万物出现“迅变”,但目前还没有“实在”的什么证明。 如果光子带是对光线的描述,则要形成按照网络中对光子带的描述“光子带是甜甜圈形”的这一形态是不可能的。我们知道强引力场可以弯曲光线,而要达到完全成“甜甜圈形”则除了黑洞没什么其他星体可以做到。而要达到像整个银河系那么大的“圈”,则此黑洞一定巨大无比了,起码有银核那么大了。那我们还会存在吗?我们世界的物质组成可是一般的物质粒子,速度与光比可是慢之又慢,因此将更容易落入引力陷阱。我们早在进入光子带前就随银河系一起毁灭了。 另一方面,如果把光子带认为是一般物体一样的存在,就更荒谬了。光的基元虽然可以说是光子,但那是与光波相通的。光是辐射,是电磁波,电磁波是不可能像一般我们这些粒子般“相对固定”在某处的(其实也就是费米子和玻色子的差异),谁也不能用一个盒子把电磁波装起来而不让它消失,也没有人能捉到手电筒关闭后的光线。光可以说是单纯的能量,不会像一群小行星那样形成“带”。

编辑本段光电效应

金属表面在光辐照作用下发射电子的效应,发射出来的电子叫做光电子。光波长小于某一临界值时方能发射电子,即极限频率和极限波长。临界值取决于金属材料,而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关,这一点无法用光的波动性解释。还有一点与光的波动性相矛盾,即光电效应的瞬时性,按波动性理论,如果入射光较弱,照射的时间要长一些,金属中的电子才能积累住足够的能量,飞出金属表面。可是实是,只要光的频率高与金属的极限频率,光的亮度无论强弱,光子的产生都几乎是瞬时的,不超过十的负九次方。正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。这种解释为爱因斯坦所提出。光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现,对发展量子理论起了根本性的作用。物质吸收光子并激发出自由电子的行为称为光电效应。

编辑本段传输状态

由于它是一种能量波传输状态因此它不同于实物粒子,不可能构成什么“独立存在”的光子带。光线从光源向四面八方发出后,永不停息地以光速在运动着,直到遇到别的实物粒子相互作用如吸收折返射等为止。它们在局部宇宙区域弯曲形成什么光子带的可能性不大。

目前所传言的“光子带”,有些近乎神话,并能使人类及周围万物出现“迅变”,但目前还没有“实在”的什么证明。

编辑本段光子带说

古老的传说中,地球曾享有一段富饶的黄金时代,一些令人叹为观止的古文明不禁使人猜测古人是如何建造它们的?是外星人的帮助?宇宙中有六百兆颗星球,几千万个银河系,人们地球所在的银河系叫做MilkyWayGalaxy,太阳系位于银河系边边猎户座的旋臂上,地球绕太阳公转,而整个太阳系则绕昂宿星团公转,昂宿星团绕银河中心公转,大约每240000年,太阳系会完成一次公转。银河中除了星团、黑洞之外还存在一个非常奇特的东西叫做光子带,光子带富含高能量的光子,震动力非常强,大约在1961年时首先被人们的科学家发现。光子带是甜甜圈形,其中心和太阳公转轨道中心重叠,半径和太阳公转半径相同,但其平面却和太阳公转平面垂直,也就是说太阳系每公转半圈就会遇到一次光子带,要通过整个光子带要两千年的时间。上次人们离开光子带是十万年前的亚特兰蒂斯王朝,如今已过了十万年,也就是说人们又要进入光子带。光子带中含有密集及高震动力的光子,一旦进入它,整个太阳系会产生剧变,地球的电磁场会完全被改变,光子会变成人们主要的能源,使得星际间的旅行变的很平常,然而重点在于人类的改变。光子会改变人体的结构,我们的震动力会瞬间被提升,身体变的较透明及轻盈,意识等级也会被提升,许多生活中的幻象从此消失,我们会拥有不可思议的能力,那些上帝早就赐与我们的能力,也可以说人们是生活在天堂,高等震动力的星球上。 光子带说 光子带何时会来,实际上在1997年初整个太阳系就以经进入光子带,但因为人们刚好进入光子带中的一个空洞中,所以才浑然不觉,但实际上太阳系多多少少已受到它的影响,在2012年底前,人们一定会进入光子带的主流中,2013年时,会有更不可思议的事情会发生。刚才进入光子带会带来不可思议的影响,首先人们先来看一段摘自”你正成为一个宇宙人”书中的一段文章:当太阳系接进光子带及整个沉浸在零度带(nullzone)时,星球会经历一场黑暗。突然间夹杂微微光点的黑夜将会被完全的黑暗所取代,就好象整个星球被丢到一个外门紧闭的衣柜中,太阳会从视野中消失,黑夜中满天的星斗也将不见。当零度带压缩太阳及卫星的光时,白天会突然间变成晚上。当黑夜来临时人们将会知道已经近入光子带的零度带并开始进行转换,一旦人们接受这突如其然黑夜所带来的震惊时,会发现有一些事正在发生。 当地球的电磁场崩解,所有的原子会被改变,体内的原子会被转变,身体变的轻飘飘、有点透明,在人们周围的那层意识薄纱会被除去,将不会处于狭隘的三度空间。将会拥有肉体及精神上的一些潜能,或说天赋,那是自很早以前人类离开天琴座至银河各地传播知识及守护权后即注定拥有的,将会开始回家之旅,回到第五空间。一旦人们的大气被压缩,所有物质变的致密,核能物质会造成很大的危险,因为可能会有核子连锁反应或巨大及致死的分裂元素核爆。除了全球性的核子连锁反应或爆炸,核能的压缩也可能造成大规模的火焰风爆。 为了避免这些危险,银河连盟的一支特别太空舰队及人员会登陆地球,因此这些潜在的核子危险是可以避免的。下一个改变是因太阳消失所造成的寒冷(气温下降会很明显,就像冰河时期),这是因为太阳正在进行不同空间内的极性转换,所以它的热能才无法到达地球表面。第三天转换结束前,人们将会开使看见晨曦似的微光环绕着你们的星球,光子效应将开始进行。光子效应非常重要,因为它会提供人们一个新的能源,终止地球依赖气油的时带。这将使得星际旅行变的可能,因为银河连盟太空船舰能源系统所使用的正是光子能源科技,在第三到第四天结束之前,人们将会第一次浅尝光子能源的滋味。

编辑本段光子带隙

光子晶体光纤(PCF)为了实现通信系统中全光信号处理,需要纤芯有效截面积小而非线性系数高的PCF光纤。第四个特点是潜在的超低传输损耗。对于空气导光光子带隙光纤,由于空气是传输介质,因此其理论损耗正如康宁光学物理学家詹姆斯韦斯特说:“空气中的原子数量只是固体中原子数量的千分之一。因此,如果没有其它损耗,信号损耗也应该是原来的千分之一”。光子带隙光纤的理论最低损耗为空气中原子引起的散射损耗。第五个特性是巨大的传输带宽。对于空气导光光子带隙光纤,其传输带宽由光子带隙宽度决定。 对于包层为空气孔排列的光纤,其光子带隙宽度由包层的空气孔形状和尺寸、空气孔间距、空气孔排列方式等光纤结构参数决定。对于包层为Bragg反射镜的光纤(中空全向介质光纤),其光子带隙由包层中两种介质的折射率和厚度分布等结构参数所决定。这两种光纤的结构参数具有很大的设计自由度,因此,空气导光光子带隙光纤具有较大的潜在带宽。具报道,对于前者,如果包层空气孔的截面是六角形,围绕中间空气孔排列成蜂巢状,其对应的光子带隙为1400-1700nm,因此传输带宽为300nm。 对于后者,单个带隙所对应的带宽已超过1000nm。虽然光子带隙光纤在光纤通信方面特别是长距离传输方面有着潜在的应用前景,但进入实用化阶段以前还有一些关键问题需要解决。 第一,传输损耗方面。目前,空气导光光子带隙光纤的传输损耗最好实验记录是1.70dB/km,中空圆筒多包层光子带隙光纤的传输损耗记录是0.95dBm-1。根据美国加州理工学院和日本北海道大学的研究结果,在空气导光光纤中,只要包层空气孔层数增加到10层以上,泄漏损耗可以降低到0.1dB/km以下。目前,前一种光纤的传输损耗相距传统传输光纤的损耗已没有多远,通过改进制作工艺,可以减少中间空气孔内表面所引起的散射损耗,传输损耗可以进一步降低到接近实用化的水平。对于中空圆筒多包层光子带隙光纤来说,通过改进制作工艺,其传输损耗预计在不久的将来也会降低到实用化水平。 第二,色散方面。目前,国际上对空气导光光子带隙光纤的色散特性的研究只有少量的报道,对其内在机理尚未有透彻的认识,还不能从理论上指导如何设计给定色散特性的光子带隙光纤,而只能针对某种结构通过数值模拟得到其色散特性。鉴于光子带隙光纤的特性,如果设计分析和制备技术得到进一步发展,其传输损耗和色散能降低到传统光纤的水平,光纤通信领域将会发生革命性的变化。

(其实20121221不是世界末日,只是玛雅人的一的周期的轮回而已)

两个碰撞的光粒子被用来创造一个物质

在爱因斯坦最著名的方程之一的惊人演示中,物理学家声称第一次用纯光创造了物质。

阿尔伯特爱因斯坦著名的 E=mc2 方程说,如果你将两个足够高能的光子或光粒子相互撞击,你应该能够以电子的形式产生物质,而它的反物质是正电子。

但是这个过程由美国物理学家 Gregory Breit 和 John Wheeler 在 1934 年首次描述,长期以来一直是物理学中最难观察的过程之一——主要是因为碰撞光子需要高能伽马射线,而科学家们还不能制造伽马射线激光器。替代实验表明物质是由多个光子产生的,但从来没有以最确凿地证明这种效果所需的一对一方式产生。

但是纽约布鲁克海文国家实验室的研究人员现在相信他们已经找到了一种解决方法。使用实验室的相对论重离子对撞机(RHIC),他们已经能够产生与奇怪转变行为的预测非常匹配的测量值。

而不是直接加速光子,研究人员加快了两种离子-原子原子核剥夺了他们的电子,因此带正电的-在一个大循环,在不久的碰撞送他们过去彼此之前。由于离子是以非常接近光速的速度运动的带电粒子,因此它们还携带着一个电磁场,其中有一堆不太真实的“虚拟”光子“像云一样与[离子]一起旅行,”徐解释道。

虚拟粒子是作为存在于真实粒子之间的场中的扰动非常短暂地突然存在的粒子。它们的质量与其真实对应物的质量不同(与没有质量的真实对应物不同,虚拟光子确实有质量)。在这个实验中,当离子差点从对方身边飞过时,它们的两个虚拟光子云移动得如此之快,以至于它们就像是真实的一样。真实作用的虚拟粒子相撞——产生了科学家们检测到的非常真实的正电子对。

为了真实地观察到 Breit-Wheeler 过程,或者使用虚拟粒子尽可能真实,物理学家必须确保他们的虚拟光子表现得像真实的光子。为了检查虚拟光子的行为,物理学家检测并分析了他们实验产生的 6,000 多个正负电子对之间的角度。

当两个真实粒子碰撞时,次级产物应该以与两个虚拟粒子不同的角度产生。但是在这个实验中,虚拟粒子的二次产物以与真实粒子的二次产物相同的角度反弹。因此,研究人员可以验证他们看到的粒子是否表现得好像它们是由真实的相互作用产生的。他们已经成功地演示了 Breit-Wheeler 过程。

尽管如此,即使它们看起来像真实粒子,实验中使用的虚拟光子仍然不可否认地是虚拟的。这引发了一个问题,即该实验是否是 Breit-Wheeler 过程的真实演示,但在物理学家开发出足够强大的激光器以用真实光子显示该过程之前,这仍然是重要的第一步。

研究人员于 7 月 27 日在《物理评论快报》上发表了他们的发现。

最初发表在 Live Science 上。


欢迎分享,转载请注明来源:夏雨云

原文地址:https://www.xiayuyun.com/zonghe/775221.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-08-21
下一篇2023-08-21

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

    保存