瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家首次拍攝的同時(shí)以波和粒子形式存在的光線照片,證明了愛因斯坦的理論,即光線這種電磁輻射同時(shí)表現(xiàn)出波和粒子的特性。照片中,底部的切片狀景象展示了光線的粒子特性,頂部的景象展示了光線的波特性。
地球大氣層的高空氣體原子在與太陽風(fēng)攜帶的高能帶電粒子進(jìn)行碰撞時(shí)形成絢爛的極光。
當(dāng)穿過一個(gè)棱鏡時(shí),陽光發(fā)生折射,分割成不同的色彩,不同顏色對(duì)應(yīng)不同光線的波長。
(神秘的地球報(bào)道)據(jù)新浪科技(孝文):“光線同時(shí)具有波粒二象性”是現(xiàn)代科學(xué)界最令人難以捉摸的觀點(diǎn)之一。1905年,愛因斯坦率先描述光線的這種雙重狀態(tài),試圖依此解釋光線表現(xiàn)出的一些明顯矛盾的行為。但一直以來,科學(xué)家從未觀察到光線同時(shí)以這兩種狀態(tài)存在。在嘗試對(duì)這兩種狀態(tài)進(jìn)行觀察時(shí),科學(xué)家只能看到一種狀態(tài),要么是光子粒子,要么是電磁波?,F(xiàn)在,瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家首次拍攝到同時(shí)以波和粒子形式存在的光線照片,證明了愛因斯坦的理論,即光線這種電磁輻射同時(shí)表現(xiàn)出波和粒子的特性。
瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院采用的拍攝技術(shù)有助于開辟新的超快計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,即利用物質(zhì)的量子態(tài)。聯(lián)邦理工學(xué)院的法布里澤-卡爾伯納博士表示:“這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)第一次證明我們能夠直接對(duì)量子力學(xué)的怪異特征進(jìn)行成像。能夠成像以及在納米尺度控制量子現(xiàn)象將開辟一條通往量子計(jì)算的新道路?!?/P>
光線的波型特性能夠簡單而清楚地觀察到。當(dāng)穿過一個(gè)棱鏡時(shí),陽光發(fā)生折射,分割成不同的色彩,不同顏色對(duì)應(yīng)不同光線的波長。此外,光線也會(huì)表現(xiàn)出類似粒子的行為,例如鈾等物質(zhì)輻射時(shí)產(chǎn)生光子,極地高空氣體在受到太陽風(fēng)轟炸時(shí)形成極光。在發(fā)表于《自然-通訊》雜志的一篇論文中,研究小組闡述了他們的實(shí)驗(yàn)以及如何利用電子對(duì)光線進(jìn)行成像。
實(shí)驗(yàn)中,他們朝著懸掛在石墨烯上方的微型金屬線發(fā)射激光脈沖。在激光的作用下,金屬線發(fā)生振動(dòng)。隨后,光線從兩個(gè)方向穿過金屬線。當(dāng)以相對(duì)的方向移動(dòng)時(shí),光線在會(huì)合時(shí)形成新的光線“駐波”。隨后,他們向納米金屬線發(fā)射電子流,超快顯微鏡因電子流的加速或者放緩對(duì)光線進(jìn)行成像。卡爾伯納表示最后拍攝的照片證明光線不僅表現(xiàn)出波的特性,同時(shí)也表現(xiàn)出粒子的特性。當(dāng)電子近距離穿過駐波時(shí),它們撞擊駐波中的光子,再度影響最后捕捉到的畫面。
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