首页 - 国际新闻 - 军事频道 - 科学频道 - 科技频道 - 财经频道 - 健康频道 - 标签频道

科技:人类首次在室温下造出“液态光” 在物质第五态上再突破(2)

未知 2017-06-24 10:10:58
。简单来说,极化激元的形成也可看为一颗受激的光子。

极化激元-超流体的概念最早于2007年就被提出,当时的研究者就提出了假设,这类超流体的最大特点之一就是有可能在室温下被实现。

这次的突破将对未来的学术研究和实际应用产生巨大影响。在学术研究上,除了可以让科学家在常温下研究与玻色-爱因斯坦凝聚态相关的基本现象,液态光还可以为量子流体力学提供更好的研究对象。

至于其实际效用,Stéphane Kéna-Cohen说:“这次成果不但展现了有关玻色-爱因斯坦凝聚态的基础性质,还能启发我们设计未来的光子超流体设备,这些设备很可能实现能量上的零损耗”。

此前,在与该实验原理相似的超导体研究中,制造接近零电阻的材料往往需要进行严格的极度冷冻处理。如果利用本次的液态光制备方法,工程师可以在室温条件下生产出更高效的超导材料设备,例如激光器、发光二极管、太阳能电池板和光伏电池等,而且这些装置可以在很大程度上避免光子跟障碍物接触带来的能量损失。

- 延伸阅读:

玻色-爱因斯坦凝聚态

近几年来,科学家制造出来的新型物质种类越来越多,制备方法也正不断走向常规化。无论是此前的金属氢、时间晶体、负质量超流体,还是这次的液态光,这些充满想象力的发现都利用了物质在极端情况下的奇异状态。

其中,上文提到的玻色-爱因斯坦凝聚态便是其中之一,这种凝聚态的又称为“物质的第五态”(共有六种物态,其他5个分别为气态、液态、固态、等离子态、和费米子凝聚态),遵从量子力学而非经典物理,也是本此研究中最重要的理论支柱。

80 年前,爱因斯坦和印度物理学家玻色就基于量子力学预言了这一物态的存在,爱因斯坦甚至因为其太过奇特的性质而对自己的理论产生了怀疑。

该物态在试验中出现是在 1938 年,科学家在2.17K的温度条件下发现氦的同位素,氦-4突然从正常流体突然转变为粘性为零的超流体。然而,当时人们还未把超流现象和爱因斯坦的理论联系起来。

直到 1995 年,科罗拉多大学的Eric Cornell和Carl Wieman才制造出来真正的玻色-爱因斯坦凝聚态物质——约两千个铷原子的聚合体。

为了冷却这堆原子,这两位科学家也是够拼的,首先用激光技术强行降温,然后在用磁场把较热的原子一点一点削掉,最后才降到了100nK(百万分之一度)的温度,

狂踩
(2)
10%
点赞
(18)
90%