當前位置:
首頁 > 最新 > 光與光相遇後會發生什麼?

光與光相遇後會發生什麼?

本內容來自網路,版權歸原作者所有,如涉及版權請告知

光是很神奇的東西。它是由一種名為光子的亞原子粒子組成,但又具備波的性質(干涉和衍射)。現代物理學也證實了光具有波粒二象性。光子會產生糾纏態,即多粒子疊加;它們會反射、衍射、折射;它們有角動量,但沒有質量。

光從未被觀察到像斯諾克球一樣,互相碰撞後改變方向的現象。但歐洲核子研究組織的超環面儀器(ATLAS),即大型強子對撞器(LHC)的7個實驗偵測器之一,觀測到了這一現象第一次實際發生的情況,其中兩個光束相互碰撞,然後改變了軌跡。

這個現象是「不確定性原理」中的光散射現象,由Hans Heinrich Euler和Werner Heisenberg首次於1936年進行描述,並由Robert Karplus和Maurice Neuman於1951年推斷得出計算公式。該現象表現為,當將光照到另一個光粒子上,一部分光波將被此粒子散射開來,由此便能指明該粒子的位置。

德國電子同步加速器研究中心的研究人員Mateusz Dyndal表示:「根據經典的電動力學,光穿過光的時候不會發生散射現象,因為該現象是產生於光通過不均勻介質的時候。」

「但如果考慮到量子物理學,光是會被光散射的,儘管這種現象似乎非常不可能。」

倫敦大學學院的物理學教授Jon Butterworth在他為《衛報》撰寫的一篇文章中,將這兩束光比喻成了兩個橡膠球。

超環面儀器的實驗觀測始於2015年,試驗中,鉛原子核在大型強子對撞器中高速碰撞。該粒子的能量比粒子加速器平時使用的質子更高,這意味著實驗中存在著一團緻密的光束。而這高能量的光再和光發生碰撞,便出現了神奇的散射現象。

重離子(質量數大於4的原子核)通常不會發生碰撞,但光子可以發生所謂的非彈性碰撞,即粒子在碰撞中向另一個能級躍遷時發生散射現象。

在研究小組分析的40億事件中,他們發現了13個候選事件,這些事件的相同點在於兩個光子相互作用後改變了方向,而不是相互傳遞匯成一束光。

如上圖所示,超環面儀器探測到了兩個光子在圓形的中心相遇,而黃色和綠色區域則代表了散射光子所沉積的能量。

物理研究員Dan Tovey表示:「這是一個里程碑式的結果,是有史以來第一個證明了光能夠和自身發生相互作用的證據。」

點擊展開全文

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 智慧樂緣 的精彩文章:

下面6張牌 你隨便選一張
情人眼裡出西施,這有什麼科學論據嗎?
全世界最神奇的一張圖
史上最牛的王者
讓你更值錢的一個小技巧

TAG:智慧樂緣 |