法发明光子捕捉装置 爱因斯坦80年前梦想成真

扎西

新华网北京３月１５日专电 １９２７年，爱因斯坦曾设想出一个能捕捉光的盒子，在假想的实验中仅释放一个光粒子或光子，以此计算出质量和能量之间的关系。８０年后的今天，法国物理学家把这一梦想变成现实，他们发明了可以捕捉光子并监控它从产生到消失整个过程的光子盒。

    据法新社１４日报道，这一装置仅２．７厘米见方，由一个空腔组成，盒面使用的材料是极反光的超导镜子，它能够在七分之一秒的时段里捕捉并监控一个光子。别小看这段时间，在这段时间内，一个自由的光子可以完成从地球到月球大约十分之一的距离。

    光子可能是物理学中存在的最基本粒子。一个电灯泡通电后，每秒释放的光子数量高达１０的１５次方。但是，当你一看到光子，它就消失了，因为它在与你的视网膜接触之际就消耗了使它存在的能量。

    计算光子的常规方法是使用光检波器，它通过撞击光子吸收能量而运转。但是，撞击会损坏光子，因此科学家需要一个“透明的”计数器。

    法国研究小组说，他们通过让一束铷原子穿过捕获光子的盒子而找到了答案。光子的电场会轻微地改变原子的能量水平，但这种情况不足以使原子从电场中吸收能量。当一个原子穿过光子的电场时，会使绕原子核运行的电子略微迟缓，而这一推迟时间可以使用现代原子钟技术测量，即把电子的轨道视为“钟摆”以测量出准确时间。

    这项研究成果本周将发表在英国《自然》周刊上。