神奇的量子波动

发布时间：2023-11-17 10:43:18 所属栏目：外闻来源：

导读：在大多数人的想象中，真空是绝对的“空”，没有物质或光。然而，在量子世界中，即使是这个“空”的空间，也会经历涨落或变化。这种在量子尺度上出现在真空中的涨落，就好比是平静的大海中突然掀

在大多数人的想象中，真空是绝对的“空”，没有物质或光。然而，在量子世界中，即使是这个“空”的空间，也会经历涨落或变化。这种在量子尺度上出现在真空中的涨落，就好比是平静的大海中突然掀起的波浪。但一直以来，科学家无法直接观测量子涨落，只能间接地观测到它所产生的影响。

欧洲X射线自由电子激光装置（欧洲XEFL）拥有目前世界上最大的X射线激光器。现在，一些物理学家正在准备利用这个强大的激光装置，以一种新颖的方法来验证这些真空中的涨落。第一次试验计划于2024年启动。

为了能提高实验的有效性，来自德国德累斯顿-罗森多夫赫尔姆霍兹中心（HZDR）的一个研究团队在《物理评论D》杂志上发表了一篇新的论文，为加强实验的成功概率提交了一系列新的研究方案。

新提出的实验方案的基本原理是，用超强的激光向不锈钢的真空腔室发射短暂而强烈的闪光，其目的是操纵腔室内的真空涨落，使它们可以神奇地改变来自欧洲XEFL的X射线闪光的偏振，或者说使其振荡方向发生偏转。

一开始，他们提出的概念是将一个光学激光闪光发射到真空腔内，并使用专门的测量技术来记录它是否改变了X射线闪光的偏振。但这样做存在一个问题，那就是信号非常微弱，可能只有万亿分之一的X射线光子会改变偏振。如果是这样的话，目标信号就可能低于目前的测量极限，从而使得这一令人难以置信的事件在长期以来未被发现的情况下从时间的裂缝中自然而然地消失。

我们知道，当X射线在穿过晶体时，会发生衍射，或者说发生偏转。研究人员认为，而由两个碰撞的激光闪光所制造出的短暂存在的“光晶体”，应该也能改变XFEL的X射线脉冲的偏振，使它稍微偏转。

研究人员希望，这种方法可以增加实际测量到这一效应的机会。他们已经对两个激光在腔室中碰撞的不同角度进行了计算，通过实验，我们可以验证哪一种方式是最佳且能够取得最好的效果。

未来，如果实验成功，那么物理学的基本理论之一——量子电动力学（QED），将在一个迄今未被验证的领域得到证明。但如果实验结果与理论出现偏差，则意味着宇宙中可能存在新的、此前未知的新粒子—比如被称为轴子的超轻幽灵粒子。这将可以明确指示当代物理学家，还存在一系列未知的现代物理学定律。

（编辑：汽车网）

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