爱尔兰科学家发现光子奇异性质:或颠覆量子力

机器人技术 2025-03-22 10:57www.robotxin.com机器人技术

近日,爱尔兰科学家对光的一种奇异性质展开研究,其成果可能正在颠覆量子力学的基石。这项研究了一种特殊的光现象,即光子构成的莫比乌斯环,表现出前所未有的动量特征。

这一发现的源头可追溯到200多年前,由爱尔兰物理学家和天文学家威廉汉密尔顿预言。他和他的合作者汉弗莱劳埃德曾指出,特定晶体在合适角度的入射光线照射下,会产生中空的“光管路”。为了向这一历史发现致敬,现代科学家们深入了这一现象背后的理论。

研究者发现,这种中空形态的光线赋予了光子一种特殊的角动量,约为普朗克常数的1.5倍。普朗克常数是描述能量与波长之间关系的基本物理学常数,而光子的角动量通常是它的整数倍。这个新发现的光子角动量却打破了这一常规,呈现出半整数倍的情况,就像粒子的自旋量子数一样。

为了验证这一理论,科学家们进行了一系列实验。他们使用激光以特定角度射向晶体,并通过干涉仪对激光进行分束,按照其自旋特征进行分离。实验结果显示,这些光子的角动量值确实分别约为1.5倍和-1.5倍普朗克常数。这项成果已经在《科学进展》杂志上发表。

这项研究非常有趣且意义深远。它挑战了我们对光子行为的传统认知,揭示了一种全新的光子状态,其行为类似于费米子,这是我们在亚原子粒子领域未曾预见过的。这项研究并不会削弱普朗克常数的重要性,也不会颠覆整个亚原子物理学的根基。

尽管这项研究的深层意义目前仍不明确,但它已经对量子计算和密码学研究产生了影响。这两个领域的研究都是基于亚原子粒子的相关性质,而这项发现可能需要对一些原有观点进行修正。这是一个充满潜力且令人兴奋的研究领域,未来还将有更多未知的奥秘等待我们去。

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