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科学:重量级分子揭示了它们的量子特征

点击量:   时间:2017-10-01 15:18:06

由于干扰实验表明碘分子表现得像波浪一样,量子世界的奇怪性已经进入日常世界又迈出了一大步量子力学的一个基本特征是,诸如电子和光子之类的量子实体不仅仅是粒子或波,而是表现出波和粒子特性的混合例如,在干涉实验中,光表现为波两束光将相互作用产生一种新的图案 - 称为干涉图案 - 就像池塘上的涟漪相互作用一样然而,在其他实验中,光将表现为微小粒子流,称为光子在本世纪早期,波粒二象性被发现是光的一个特征,阿尔伯特爱因斯坦因证明光子存在而被授予诺贝尔奖在20世纪20年代,研究人员发现,传统上被视为粒子的电子在电子束从晶格衍射的实验中可以表现为波事实上,在波粒二象性最好的例子中,物理学家J. J. Thomson因发现电子是粒子而获得诺贝尔奖,而他的儿子乔治因证明电子是波浪而获得诺贝尔奖向上移动质量尺度,第一个中子(几乎是电子质量的2000倍),然后是原子和分子束,当它们穿过小孔时,它们会像波一样衍射在过去十年左右的时间里,波粒二象性已经得到了更加清晰的证明不仅是衍射(其中一个光束或波在通过障碍物时弯曲),而且已经证明了电子和原子的干涉​​(两个光束或波彼此相互作用)现在,法国Villetaneuse的巴黎北部大学的一组研究人员用分子进行了同样的技巧在传统版本的光干涉实验中,通过使来自单个光源的光通过屏幕中的两个狭缝产生两束光然后允许两个光束干涉,产生特有的条纹图案的光和阴影新实验在概念上是相似的,但不是通过屏幕上的孔,碘分子(I2),其中每个的质量约为中子的254倍,与激光束相互作用第一次相互作用,通过一对激光束,将每个分子置于所谓的“状态叠加”中,实际上两个波包并排行进第二对激光束重新组合波包以将它们变回“粒子”至少,这就是理论但是在实践中会发生什么在它们通过激光束后,碘分子到达检测器到达探测器的分子的分布与它们是粒子流的预期模式不相似,但与波浪干扰对应的峰和谷的条纹图案完全匹配(Physics Letters A,vol 188,