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“空心”的光被发现:或颠覆量子力学基础

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光的本身奇异问题报告 肯能正在颠覆量子力学的基础。光子是构成光的粒子,它们构成了有六个 基于光的莫比乌斯环,其中表现出的动量形状是此前科学家认为不肯能出先的。这项发现肯能会动摇量子力学的或者 基本假设,后者是描述亚原子粒子世界的经典理论。

这项研究的合作方式方式 者之一,爱尔兰都柏林圣三一学院的物理学家保罗·埃萨姆指出:“这是光的本身基本性质,让让我们都都让让我们都都证明了其和让让我们都都让让我们都都此前设想的不太一样。”

“空心”的光

这项研究的最早渊源并能 追溯到1000多年前,当时的爱尔兰物理学家和天文学家威廉·汉密尔顿和他的合作方式方式 者汉弗莱·劳埃德预言,具备本身特定结构原子形状的晶体将并能产生中空的“光管路”,前提条件是入射光线照射到晶体皮下组织 的深度图为宜。

为了向你这种 1000多年前的伟大发现致敬,埃萨姆与合作方式方式 者决定深入探查你这种 问题报告 头上的理论基础。首先他想到的是,另有六个 本身中空形状的光线对于光子的角动量究竟原因分析分析 那先 。随着在数学运算方面的深入进行,他总爱意识到或者 奇怪的事情:在你这种 中空光线中的光子将具备的角动量约为1.5倍的普朗克常数,后者是描述能量与波长之间关系的基本物理学常数。

但另有六个 的情况表是令人难以相信的,肯能量子理学原理限定了光子的角动量并能 是普朗克常数的整数倍,比如2倍,-3倍等等,而必须出先0.5倍另有六个 的情况表。

自旋为半的光子

为了检验让让我们都都让让我们都都计算结果否是的确在现实中指在,让让我们都都让让我们都都决定对你这种 理论进行实验验证。让让我们都都让让我们都都将一束激光以精确的特定深度图射向一块晶体,后后 使用本身被称作干涉仪的光学部件对这束激光进行分束,并按照其自旋形状进行分离。

非常明确的实验结果本来,在测量时,那先 光子的角动量值分别显示约为1.5倍普朗克常数和-1.5倍普朗克常数。研究组肯能将相关研究结果发表在4月29日出版的在线版《科学进展》杂志上。

这项研究的另外一位合作方式方式 者,同样来自爱尔兰都柏林圣三一学院的物理学家凯勒·巴兰汀(Kyle Ballantine)表示,这项发现非常有趣,肯能其暗示光子的行为肯能与让让我们都都让让我们都都此前对其作出的预测不符合。也许:“所有粒子都可不并能 被分为两大类,第一类叫玻色子,其中就包括光子,例如于于粒子的特点是它们有的是整数角动量(自旋量子数是整数)。

另一类粒子叫做费米子,比如电子,例如于于粒子的自旋量子数就有的是整数。另有六个 的区别非常重要,肯能这会原因分析分析 非常不同的量子行为。而让让我们都都让让我们都都此次研究的结果显示,让让我们都都让让我们都都并能创科学科学发明 一束光子流,其行为例如于费米子,这两者是删改不同的。”

不过,这项研究也从不需要就此削弱普朗克常数的重要性,或是颠覆整个亚原子物理学大厦的根基。埃萨姆表示:“让让我们都都让让我们都都并未打破量子力学。”

当然,不管怎样才能,这项研究得到的结果仍然非常新颖,它深度图的意义目前仍然不甚明确。但其中一项为宜是明确的:这项发现将对量子计算和密码学研究产生影响,这有六个 领域的研究有的是基于亚原子粒子的相关性质,而关于你这种 方面,让让我们都都让让我们都都肯能并能 修正或者 另有六个 的观点。