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麻省理工發(fā)明了一種可以看到多達(dá)1000單獨(dú)費(fèi)米子的顯微鏡

原標(biāo)題: 新型顯微鏡:用激光冷卻費(fèi)米子并拍攝圖像

麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家們發(fā)明了一種可以看到多達(dá)1000單獨(dú)費(fèi)米子的顯微鏡。研究人員設(shè)計(jì)了一種基于激光技術(shù),凍結(jié)并困住費(fèi)米子并拍攝粒子圖像。

麻省理工發(fā)明了一種可以看到多達(dá)1000單獨(dú)費(fèi)米子的顯微鏡

 
麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology,MIT),是世界頂尖級(jí)研究型私立大學(xué),譽(yù)為“世界理工大學(xué)之最“,位于美國馬薩諸塞州劍橋市。麻省理工已成為世界各地莘莘學(xué)子心向神往的科學(xué)圣殿,在國際自然科學(xué)及工程學(xué)領(lǐng)域亦享有極佳的聲譽(yù),其管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、哲學(xué)、政治學(xué)、語言學(xué)等人文社科也同樣優(yōu)秀。
 
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費(fèi)米子包括有電子,質(zhì)子,中子,夸克等核子組成的奇數(shù)的基本粒子——物質(zhì)的構(gòu)成是在眾多粒子交互排列形成了各種元素。因?yàn)樗麄兊馁M(fèi)米特性,電子和核物質(zhì)在理論上很難理解,所以研究人員嘗試使用超冷氣體冷凍費(fèi)米子原子。但費(fèi)米子的單獨(dú)成像幾乎是不可能的,因?yàn)樗麄儗?duì)光線非常敏感,當(dāng)一個(gè)光子撞擊一個(gè)原子,粒子的位置會(huì)改變。
 
為了避免這些問題,新的成像技術(shù)使用了兩束激光束對(duì)準(zhǔn)晶格中的費(fèi)米子原子云。兩束不同的波長的光,冷凍原子云,降低費(fèi)米子能級(jí),最終達(dá)到基態(tài)。同時(shí),每個(gè)費(fèi)米子釋放光,被顯微鏡捕捉到,拍攝到費(fèi)米子的確切位置。
 
研究人員用這項(xiàng)新技術(shù)能夠冷凍并拍攝超過95%的費(fèi)米子。Martin Zwierlein,麻省理工學(xué)院物理學(xué)教授說還有一個(gè)有趣的現(xiàn)象,費(fèi)米子拍完后還處于冷凍狀態(tài)。
 
“這意味著我知道他們?cè)谀抢?,我可以用一個(gè)小鑷子將它們移動(dòng)到任何位置,并安排他們?cè)谌魏文J轿蚁搿?rdquo;Zwierlein說。研究結(jié)果發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。

 

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