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研究团队利用“两面镜子”创造出负质量粒子可用于构建低功耗激光器

本文摘要:胜质量(一个物体的质量为负)这一概念,它主要不存在于凝聚态物理学中,多见于天文学领域,用作解读宇宙的本源和进化。近日,罗切斯特大学的研究人员通过光学微腔与有限光线的相互作用建构出有了具备胜质量的粒子。地球上,所有物体都是合乎牛顿定律的,即你对物体产生相反的力,物体就不会以相反的加速度运动。 但是,具备胜质量的物质的属性毕竟恰恰相反,当你产生相反的力时,它不会朝着忽略的方向运动。换言之,当你企图去引它时,它就不会向你的手运动。

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胜质量(一个物体的质量为负)这一概念,它主要不存在于凝聚态物理学中,多见于天文学领域,用作解读宇宙的本源和进化。近日,罗切斯特大学的研究人员通过光学微腔与有限光线的相互作用建构出有了具备胜质量的粒子。地球上,所有物体都是合乎牛顿定律的,即你对物体产生相反的力,物体就不会以相反的加速度运动。

但是,具备胜质量的物质的属性毕竟恰恰相反,当你产生相反的力时,它不会朝着忽略的方向运动。换言之,当你企图去引它时,它就不会向你的手运动。

这听得一起就看起来科幻小说,但在物理学中,这是现实不存在的,并且罗切斯特大学的研究团队通过特定的装置建构出有了具备胜质量的粒子。实验中,研究人员使用的装置是由两面镜子构成,这两面镜子包含一个光学微腔,当镜子的间隔方式有所不同,光就不会被容许在有所不同的光谱中,随后,研究人员在微腔中映射了一个原子级深浅的二硒简化钼半导体。这里,有所不同摆放方式的半导体与被容许的光线之间的相互作用使得半导体上的粒子与光子融合构成极化子。

光学微腔回应,量子光学和量子物理学副教授NickVamivakas说明道:“通过粒子和光子融合来创立出有极化子,一种具备胜质量的粒子,目前这一现象还是令人费解的,但是你企图对它产生力,事实证明它就是胜质量物质。”目前,尽管许多研究小组都在尝试搭起这样的实验设备,但是Vamivakas的研究小组所搭起的设备是首个可以生产建构这种粒子的设备。关于这一实验设备的产业化,Vamivakas回应,虽然现在还正处于实验阶段,但是实验室在之后探寻,未来将不会利用这一结构搭起全新的激光器,到时全新系统产生激光的能量一定会比现有的传统激光器较低很多。

此前,美国华盛顿大学的科学家建构出有了具备胜质量的液体,更进一步加剧了人类对于宇宙的解读;而罗切斯特大学的此项研究不仅推展了物理学的发展,同时也使得量子设备的发展获得了更进一步发展。


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