Board logo

標題: 科學家發現真空不是空的!(圖) [打印本頁]

作者: qqonqq    時間: 2017-1-31 07:50 AM     標題: 科學家發現真空不是空的!(圖)


: o1 U+ _) y" V' j根據量子力學,真空一點都不空,它實際上是充滿了量子能量和粒子。


7 W; h, a5 H; w% w- d公仔箱論壇TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。) Q1 s2 D9 X/ A; U2 o. a: c7 |
在量子真空中(quantum vacuum),沒有人能夠聽見你在尖叫。
! f4 e0 \6 g7 b* ^( C7 BTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。根據量子力學,真空一點都不空,它實際上是充滿了量子能量和粒子,在一轉眼間閃爍地出現和消失。這些奇怪的訊號,被稱為量子波動(quantum fluctuation)。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。  \, H- z, R" G  Q% _
幾十年來,只有這些波動的間接證據。但回到2015年,研究人員聲稱直接偵測到這些理論波動。現在,同一個團隊表示,他們已經進一步掌控到真空本身,並且在虛空中偵測到這些奇怪訊號的變化。
- N1 M0 x9 Q. D) ]$ A: `os.tvboxnow.com我們正在這裡進入高等物理學領域。但是這個實驗真正重要的是,如果這些結果被證實,那麼研究人員可能剛剛解開了一種方法,來觀察、探測和測試量子領域,而不會有所幹擾。
6 s' P* T  R0 c; B8 {# r" A這是很重要的,因為量子力學最大的問題之一,以及我們對它的瞭解,是每一次在測量和觀察一個量子系統時,它就會被摧毀。在我們想要解開什麼是真正的量子世界時,這不是一個好兆頭。$ F; [  T0 j% z: d7 C6 X
首先,讓我們以傳統的方式來思考真空。由於空間完全沒有物質,帶著儘可能最低的能量,沒有粒子,以及沒有任何事物來干擾純物理學。
0 f, q  |6 ~- R, u* o3 n; l' @os.tvboxnow.com但是一項量子力學最基本原理的副產品,海森堡(Heisenberg)的測不準原理(uncertainty principle),指出有關對於量子粒子的瞭解是有一個極限。因此,真空不再是空的,它實際上以自己奇怪的能量在嗡嗡地叫,並且充滿著粒子與反粒子對,隨機地出現和消失。
  b& |& d7 G- ]1 g3 y& X這些量子波動更像是「虛擬」粒子,而不是實質物質。所以,通常你是無法偵測到它們。但是,儘管它們是看不見的,如同在量子世界中的大多數事物,它們巧妙地影響真實世界。
* B" ^$ e2 }/ O% A$ Vtvb now,tvbnow,bttvb這些量子波動會隨機產生可以影響電子的波動電場,回到1940年代,這是科學家第一次間接展示它們的存在。
" k# k: {$ K: E9 }" ^, vos.tvboxnow.com然後,在2015年,來自德國康斯坦茨大學(University of Konstanz)的艾佛烈·萊滕施托費爾(Alfred Leitenstorfer)所領導的團隊聲稱,藉由觀察對光波的影響,他們直接偵測到這些波動。這些結果發表在科學(Science)期刊。
) v$ S8 p& `* ]1 N$ N- c0 Zos.tvboxnow.com為了做到這點,他們發射一個只維持幾飛秒(飛秒是百萬分之十億分之秒)的超短雷射脈衝進入真空,然後能夠看到光極化的巧妙變化。他們表示這些變化是由量子波動直接造成的。tvb now,tvbnow,bttvb* U0 L. @9 N0 b) R4 V! j
這是一個持續在爭論的聲稱,但是藉由「 擠壓」真空,研究人員現在把他們的實驗帶到一個新的階段,並且表示能夠觀察到在量子波動中奇怪變化的結果。
- N. p" ?- g2 Uos.tvboxnow.com這不僅僅是這些量子波動存在的進一步證據,還表明他們已經提出一種方法來觀察在量子世界中的實驗,但不會弄亂結果;通常這樣做是會破壞量子態。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。( m" H3 X+ Y5 M2 d/ j- z
萊滕施托費爾說:「我們能夠在第一次概算中,分析量子態而不會有所改變。」
4 `9 A$ N+ R) Zos.tvboxnow.com通常在你尋找量子波動對單獨一個光粒子的影響時,你必須偵測那個光粒子,或是把它放大,以便於看到影響。然而這樣做會移除留在那個光子上的 「 量子標記(quantum signature)」,類似於這個團隊在2015年所做的實驗。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。( I8 J# s# @& m) o% y
這次,這個團隊不是藉由吸收和放大光的光子,而是改為研究在時域上的光,來詳細察看在量子波動中的變化。公仔箱論壇/ `4 @3 w5 w# P/ R
這聽起來很怪異,但在真空、空間和時間,都是以相同的方式表現。因此,利用檢查一個光子來更加瞭解其他光子是有可能的。公仔箱論壇% t# E/ ?# K0 c% U* `
這樣做時,這個團隊發現當他們在「 擠壓」真空時,有點像是在擠壓氣球,而且會在真空中重新分配這些奇怪的量子波動。
: l4 N% @0 M# s4 m/ T& \# otvb now,tvbnow,bttvb在某些點,波動的聲音變得比未壓縮真空的背景 「 噪音」還大聲,而在某些部分,它們反而更安靜。
+ \5 u1 X7 h: G  Q& ^os.tvboxnow.com萊滕施托費爾把這點和交通堵塞做比較,當在後面的汽車變多時,在那一點前面的汽車密度會再度減少。公仔箱論壇# Q4 w! F) z- ~# G
在一定程度上,同樣的情況在真空中發生。當真空在一個地方被擠壓時,量子波動的分佈會改變,結果是它們可以加速或減速。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。+ ]5 w+ L0 ~6 J
這種影響可以在時域上測量,擠壓的結果,波動中有一些光點。
* r' G( ~' I1 Los.tvboxnow.com但也發生一些怪異的事情,在某些地方的波動看起來好像降到低於背景的噪音程度,低於空白空間的基態(ground state of empty space),科學家把它稱作一個 「 令人驚訝的現象(astonishing phenomenon)」。公仔箱論壇# K$ Z" D5 }! w- w" s
一份新聞稿解釋:「由於新的測量技術既不用吸收待測的光子,也不用放大它們,所以直接偵測真空的電磁背景噪音是有可能的;因此,也可以直接偵測由研究人員從這個基態產生的受控制偏離。」
8 s+ F6 g6 I8 L這個團隊現在正在測試他們的技術究竟有多精確,以及他們可以從這當中學到多少。
5 l9 s( k8 H/ K3 X' x" v3 dTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。即使這些結果到目前為止是令人印象深刻的,仍然有可能這個團隊可能只是做到所謂的弱測量(weak measurement),一種不干擾量子態的測量,但實際上沒有告訴研究人員非常多有關量子系統。
2 Q. @$ B9 K( P! x& M1 H/ sTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。如果能夠使用這項技術學到更多,他們想要繼續使用它來探測 「 光的量子態」。這是光在量子能級(quantum level)看不見的行為,而我們只是剛剛開始要理解。




歡迎光臨 公仔箱論壇 (http://os.tvboxnow.com/) Powered by Discuz! 7.0.0