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每分鐘3000億轉!迄今旋轉最快設備問世

可用于測量量子力學中的特殊效應

2020-01-23 科技日報 劉霞
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  據美國《新聞周刊》網站近日報道,美國科學家研制出一種微型設備,能以每分鐘3000億轉的驚人速度旋轉,刷新了旋轉速度最快物體新紀錄。不僅如此,該設備還是迄今已知最靈敏的扭矩檢測器,可用于測量研究和量子力學中的特殊效應。

  該設備是一個極微小的二氧化硅納米顆粒,由普渡大學科學家研制而成,用電子顯微鏡觀察時,就像兩個球體連接在一起。

  研究人員在《自然·納米技術》雜志上撰文稱,為讓該設備快速旋轉,他們首先用一束激光將其懸浮在真空中,接著用另一束激光使其加速。

  普渡大學物理與天文學助理教授李統藏解釋說,他們之所以能做到這一點,是因為光粒子(光子)會在接觸物體時向其施加微小但可測量的力——光的輻射壓力。

  李統藏說:“17世紀時,約翰內斯·開普勒看到彗星的尾巴因為輻射壓力而總是指向遠離太陽的方向?,F在,我們如法炮制,借助聚焦的激光,使納米顆粒懸浮并旋轉?!?/p>

  研究人員表示,這一納米顆粒不僅是迄今世界上旋轉速度最快的物體,還可用作迄今最靈敏的扭矩檢測儀,靈敏度比以往最好的扭矩測量設備提高了600—700倍,從而可測量和研究量子力學中的特殊效應。

  2018年,該團隊使用類似設備創下當時世界上旋轉速度最快物體的記錄——每分鐘旋轉600億轉,現在,他們又把這個記錄提高了5倍。

  盡管光輻射壓力極其微弱,強度僅為引力的百萬分之一,但科學家正測試用其推動航天器前進的新方法。去年,美國行星學會發射了名為“光帆2”的航天器,正是利用來自太陽光子的輕柔推力前行,與普通船帆利用風力推動帆船前行類似。

打印 責任編輯:侯茜
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