重大突破!人類首次通過鏡子「聽見」光的聲音!

400年前,著名天文學家開普勒

就曾提出:彗尾似乎總是遠離太陽,因為太陽光給它施加了力。

他還預測:不用攜帶任何能源,僅僅依靠太陽光能就可使宇宙帆船馳騁太空。

一直以來,我們都認為光具有動量,並且會施加給任何擊中的物質,太陽帆飛船就是利用了這個原理。

但光子如何施加這種力一直是個謎,因為它的力量非常微小,普通實驗根本無法準確地觀察到它對物質的影響。

重大突破!人類首次通過鏡子“聽見”光的聲音!

聽見光的聲音

為了解開這個謎題,科學家們想到了鏡子,他們先給鏡子裝上一個特質的隔熱罩,以減少熱量產生的彈性波對實驗準確性的影響。

接著科學家們給鏡子連接上聲學傳感器,用激光束射入鏡子,並監聽光線反射到地面時產生的聲波,結果他們真的聽到了!

重大突破!人類首次通過鏡子“聽見”光的聲音!

​你能想象出這種聲音嗎?聽起來就像是用光線做成的錘子!這些聲波引起了鏡子原子的微小運動,他們監測到約40個飛秒的位移,這個尺寸大約是原子核的四倍。

以前我們只知道光線如何將動量傳給物體,但這個方法打開了新世界的大門,它能讓我們看到“光之力”是如何在物體中分佈的。

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“光之力”的歷史

140多年前,電磁學之父——麥克斯韋首次提出:光是某種頻率的電磁波,能傳播動力,並且動量和能量都是守恆的。但科學家們對“光之力”如何作用於物質有不同的見解,最著名的當屬德國物理學家亞伯拉罕,與德國數學家閔可夫斯基之間的爭論。

亞伯拉罕認為:當光從一種介質進入另一種介質時,光子攜帶的動量將發生改變,光子的動量與折射率成反比,而閔可夫斯基認為:光子的動量與介質的折射率成正比。

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雖然這次實驗並沒能確定誰是對的,但科學家們打算用其他材料重複這項實驗,如液體或金屬等,以求早日解開這個謎團。

但無論誰正確預測了光的動量,他一定會被寫入我們的教科書,因為這將是改寫歷史的的巨大發現!

重大突破!人類首次通過鏡子“聽見”光的聲音!

你是否覺得科學家們思路清奇,腦洞巨大?

你對這項實驗有何看法?


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