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最新消息| 諾貝爾物理學獎解讀|有了“阿秒”,人們才得以順利看見了“... | 2023-11-28 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"http://www.baidu.com/link?url=aJNR5ORocXlYcKWctDOclFzCF6ku8MX6L5X2Zm5ZvtWVEEeyZlOVqQx2VxQOnENGoPmIlIRCr1i5SUAsS6YWh8O4FfYxiVzYvEb97ipTLZK" 10月3日，2023年諾貝爾物理學獎揭曉，來自美國、德國和瑞典的三位科學家，因為在“產生阿秒光脈沖以研究物質中電子動力學的實驗方法”方面所做出的貢獻而成功獲獎。這一次的頒獎，也讓“阿秒研究”走出學術圈，正式進入大眾視野。什麼是“阿秒”，“阿秒研究”會給我們的生活帶來哪些變化？記者邀請上海科技大學物質科學與技術學院助理教授潘義明進行了解讀。n“人們對“快”的追逐，讓 “相機快門”時間單位越來越小n探尋“阿秒”的定義之前，潘義明提出了一個19世紀學界頗為津津樂道的問題：賽馬時，馬兒在奔馳時，四條腿會同時離開地面嗎？n19世紀，美國企業家和政治家利蘭·斯坦福對于這個問題非常感興趣。為了進行驗證，斯坦福找到了著名的攝影師 埃德沃德·邁布里奇以尋求幫助。在他們生活的時代，錄像功能還沒有誕生，當時相機快門的反應時間要15秒甚至1分鐘。但馬兒又跑得如此之快，要進行驗證極其困難。邁布里奇不僅改進了當時的快門設計，還在跑道上放了一共12處相機和機關。每當馬跑到相機前，就會觸發機關拍下照片，最后將12張照片拼在一起，就形成了馬兒奔跑的全過程了。n通過拼接后的照片，人們找到了問題的答案：快馬奔馳時，的確有那么一個瞬間四條腿會同時離開地面。后來人們在此基礎上發展出了電影技術。n科研人員由此提出疑問：快馬的奔馳盡管很快，但也頂多是在0.01秒的數量級。那么，如果想要觀測到更快的運動呢？各種超快的事情都可能在一兩飛秒之內發生，如果你的閃光燈太慢，你就會漏掉這些轉瞬即逝的鏡頭。因此科學家們努力鉆研，爭分奪秒地研制更細微更精確的“時間窗”，用它來觀察物質世界。n舉個例子，微觀世界里粒子的運動，又或者是化學反應中電子的運動的捕捉，顯然就不能靠普通相機來完成，這需要更短的曝光時間。“皮秒”，“飛秒”的概念逐漸誕生。“皮秒”（10的負12次方秒）可以觀測到分子轉動的動力學過程，“飛秒”（10的負15次方秒）可以觀測到化學鍵的振動動力學。利用超快光學觀測這些超快現象中的動力學過程，可以加深我們對于物質和分子的理解。n有了“阿秒”，人們才得以順利看見了“光”n如果，物質運動得比分子還快，怎么辦？比如一閃而過的“光”。在“阿秒”誕生之前，僅僅靠著 “皮秒”和“飛秒”，人們還是看不見光。對于“快”的追逐，讓“阿秒”的誕生有了歷史性的意義。n科研人員曾不止一次應為“追光”而獲得諾貝爾獎。1999年，亞米德·齊威爾 關鍵字標籤：https://www.sparklingclinic.com/ |
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