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科学之光:一块高速移动的金属片能再真空中创造出闪光

意义重大:这项实验证实了著名的卡西米尔效应

  北京时间6月9日消息,据英国《每日邮报》报道,一个瑞典物理学家小组最近成功地实现了真正意义上的“无中生有”——首次从真空中创造出闪光。

  该小组让一个特殊组件在磁场中以1/20倍光速移动,并通过改变磁场的方向导致该组件出现“震动”。这样做的结果是从真空中产生了一束粒子流——这完全符合理论预计。这一不寻常的发现被认为是物理学的一项重大进展,并引起了全世界物理学界的关注。

  这一现象基于一个诡异的理论:量子力学。这一理论提出:真空并不存在,所谓的真空中其实充斥着粒子,只是这些粒子太微小,并且不断的产生和消失,因此难以探测。

  但如果使用一块金属板就可能吸收这种“虚粒子”并以“实粒子”的形式辐射出来,但前提条件是这块金属板必须要以光速移动。

  来自瑞典查尔姆斯理工大学的科学家小组是这样做的:他们采用了一个超导量子干涉器件(SQUID),这种器件对磁场非常敏感。

  《自然》杂志网络版报道说,这一器件被用来充当这个金属板,并使它以5%倍光速震动,以便从真空中震出来微波光子。

  实验显示真空中“凭空出现”的光子频率约为超导量子干涉器件震动频率的一半,这完全符合量子力学原理的理论预计。

  这一实验证实了物理学中著名的“卡西米尔效应”(Casimir effect),这是以荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔(Hendrik Casimir)的名字命名的,他在上世纪40年代就提出了这一理论。

  他指出,如果两块金属片之间产生力的作用,这会导致光子的产生。而此次瑞典小组使用的方法正是借助了这样一块金属片,即超导量子干涉器件。

  目前该小组还尚未公开发表他们的发现,也尚未进行同行评议,因此他们拒绝对实验的细节发表进一步的评论。

  但一位美国哈佛大学的实验物理学家费德里科·卡帕索(Federico Capasso)表示,这项实验是“一项重大进展”。卡帕索本身也是从事这方面实验研究的专家。

  而约翰·潘德里(John Pendry),一位英国伦敦帝国学院的理论物理学家则认为这是一个“里程碑”。

  但尽管有了这样的突破,这项实验所涉及的技术并不能被很快进行实际的应用,因为其中所涉及的能量实在太小了。

  有关这一发现的详细报告将在下周于意大利召开的一次研讨会上发表。但与此同时,有关这一实验研究的初始论文已经发表在了arXiv.org网站上。

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channelId 1 1 瑞典物理学家首次从真空中创造出闪光(图) 1 北京时间6月9日消息,据英国《每日邮报》报道,一个瑞典物理学家小组最近成功地实现了真正意义上的“无中生有”——首次从真空中创造出闪光。