科學家把光做成「水」!零摩擦+零黏性 為量子力學鋪新路

可以用來製造光劍嗎?

文/辦公室廢柴

愛因斯坦被譽為現代物理學之父,除了建立現代物理學的重要支柱相對論,還留下許多對未來科學發展的預言,其中一項就是被稱為第五物質狀態的「玻色-愛因斯坦凝聚態」,在1995年首次被證實。

而在去年6月,物理學家則進一步利用光製造出玻色-愛因斯坦凝聚態,它是一種超流體狀態具有零摩擦、零黏性,可以讓光線像水一樣在物體周圍流動。

原本光是以波的形式直線前進,在極端的條件下,就變得像液體一樣能從障礙物旁流過。玻色-愛因斯坦凝聚態下的物質,遵循的法則將會從古典物理學轉換成量子物理學。

原本在絕對零度下這種狀態只能維持不到1秒,但在這項研究中,研究人員將光與物質融合,使得在室溫之下就能製造出玻色-愛因斯坦凝聚態。

「在室溫的實驗室環境下,使用電磁極化子(Polariton)這種物質顆粒,也可以得到超流體。」首席研究员Daniele Sanvitto這麼說。

不過要製造電磁極化子的過程也不簡單,必須使用兩面超反射鏡夾著130奈米厚的有機物,再用雷射脈衝照射35飛秒(1飛秒等於千萬億分之1秒)。

在正常情況下,液體流動會產生漣漪跟漩渦,但對超流體來說並非如此。遇到障礙物時超流體會無礙地從旁邊光滑地繞過。

▼上方為一般液體遇障礙物,下方為超流體。(圖/翻攝自Polytechnique Montreal)

▲▼光線能以超流體形式呈現。(圖/翻攝自Polytechnique Montreal)

這項新發現能夠為量子流體力學的新研究鋪路,未來也能為許多設備(如LED、太陽能電池、雷射等)的超導材料作發展。研究團隊也表示,除了要研究玻色-愛因斯坦凝聚態的基本現象外,未來還會構思更多光子超流體的元件,說不定還會有更多意外的新發現。

via sciencealert

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關鍵字: 超流體液態光愛因斯坦辦公室廢柴

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