[新聞] 新研究:光子可以一分為二

作者: jackliao1990 (jack)   2021-12-19 16:17:07
1.媒體來源:
大紀元
2.記者署名:
高文森
3.完整新聞標題:
新研究:光子可以一分為二
4.完整新聞內文:
科學家新提出的理論認為,半個光子有可能存在,而且用現有的技術、桌面大的設備就能
進行實驗探測並證實它的存在。
這項由美國達特茅斯學院(Dartmouth College)和紐約州立大學理工學院(SUNY
Polytechnic Institute)聯合完成的研究認為,半個光子,也稱為「馬約拉納玻色子」
(Majorana boson)有可能存在。這項理論將極大地推動物理學界對光這種物質的認知。
研究人員解釋說,就像水可以有冰和氣體不同的相態(phase),光也可以有不同的相態
,其中一種就是以兩個完全不一樣的半個光子的形式存在。
主要研究者之一達特茅斯學院物理學教授洛倫薩·維奧拉(Lorenza Viola)說:「不論
是固態還是液態,水都是水,只是展現的特性不同。我們用這種思維方式看待光這種物質
,它也有不同的相態。」
不過,研究人員所說的半個光子,不是像物體分成兩半那種概念,而是像硬幣的正反兩面
。這兩個不同的部分既能組成一個完整的個體,又有各自獨立的功能。
研究人員說他們的理論從物理基本概念發展而來。物理學家把粒子分為兩大類:費米子和
玻色子。費米子,例如電子,是各自獨立的,它們總是互相排斥。玻色子,例如光子,它
們喜歡聚集在一起。科學家以前很自然地以為要把玻色子分裂成兩個部分不大可能,但是
這份研究認為它們會以馬約拉納玻色子的形式存在。
合作研究者文森特·弗林(Vincent Flynn)說:「我們的發現提供了第一個線索,顯示
像光線和其它能夠承載馬約拉納玻色子的物質所展現的、以前未知的拓撲相位。」
早在1937年,科學家提出存在半個電子,也稱為「馬約拉納費米子」(Majorana fermion
),可是直到大約一百年後的今天,科學家才提出半個光子的存在。
接下來,科學家需要進行實驗探測半個光子的存在。研究稱,不像希格斯玻色子(
Higgs boson)那樣需要用大型的設備才能探測,對半個光子的探測可以使用現有的技術
、或是不遠的將來出現的新技術、設計一個桌面大小的設備即可。研究組表示,馬約拉納
玻色子具有明顯的特徵,對實驗誤差具有較好的抵抗力。
研究者預計半個光子在量子計算機、光學感應器和光線放大器等領域都有潛在用途,並啓
發科學家發現光線和物質的奇異新相態。
這份研究12月10日發表於《物理評論快報》(Physical Review Letters)。
5.完整新聞連結 (或短網址):
https://www.epochtimes.com/b5/21/12/16/n13440665.htm
6.備註:

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