重大突破!人类首次通过镜子“听见”光的声音!

400年前,著名天文学家开普勒

就曾提出:彗尾似乎总是远离太阳,因为太阳光给它施加了力。

他还预测:不用携带任何能源,仅仅依靠太阳光能就可使宇宙帆船驰骋太空。

一直以来,我们都认为光具有动量,并且会施加给任何击中的物质,太阳帆飞船就是利用了这个原理。

但光子如何施加这种力一直是个谜,因为它的力量非常微小,普通实验根本无法准确地观察到它对物质的影响。

重大突破!人类首次通过镜子“听见”光的声音!

听见光的声音

为了解开这个谜题,科学家们想到了镜子,他们先给镜子装上一个特质的隔热罩,以减少热量产生的弹性波对实验准确性的影响。

接着科学家们给镜子连接上声学传感器,用激光束射入镜子,并监听光线反射到地面时产生的声波,结果他们真的听到了!

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​你能想象出这种声音吗?听起来就像是用光线做成的锤子!这些声波引起了镜子原子的微小运动,他们监测到约40个飞秒的位移,这个尺寸大约是原子核的四倍。

以前我们只知道光线如何将动量传给物体,但这个方法打开了新世界的大门,它能让我们看到“光之力”是如何在物体中分布的。

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“光之力”的历史

140多年前,电磁学之父——麦克斯韦首次提出:光是某种频率的电磁波,能传播动力,并且动量和能量都是守恒的。但科学家们对“光之力”如何作用于物质有不同的见解,最著名的当属德国物理学家亚伯拉罕,与德国数学家闵可夫斯基之间的争论。

亚伯拉罕认为:当光从一种介质进入另一种介质时,光子携带的动量将发生改变,光子的动量与折射率成反比,而闵可夫斯基认为:光子的动量与介质的折射率成正比。

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虽然这次实验并没能确定谁是对的,但科学家们打算用其他材料重复这项实验,如液体或金属等,以求早日解开这个谜团。

但无论谁正确预测了光的动量,他一定会被写入我们的教科书,因为这将是改写历史的的巨大发现!

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你是否觉得科学家们思路清奇,脑洞巨大?

你对这项实验有何看法?


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