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標題: 光子的形狀長什麼樣?科學家首次描繪出單一光子形狀 [打印本頁]

作者: super3g    時間: 2024-12-12 05:33 PM     標題: 光子的形狀長什麼樣?科學家首次描繪出單一光子形狀

光子的形狀長什麼樣?科學家首次描繪出單一光子形狀

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]你有沒有想過,光的最小單位——光子,究竟長什麼樣?

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]最近,伯明翰大學(University of Birmingham)的研究團隊終於解答了這個看似科幻的問題,並在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上發表了相關研究。他們不僅首次描繪出單一光子的形狀,更為量子物理學和材料科學帶來了革命性突破。

光子:既是波,又是粒子的存在

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]光同時具有波動性和粒子性,這就是物理學家津津樂道的「波粒二象性」。光子既可以像海浪般展開,又能像乒乓球般精確定位。然而,想要捕捉單一光子的「真身」,一直是科學界的難題。光子的行為不僅受其本身特性影響,還會被環境、發射源(如原子或分子)等因素左右,這讓模擬其形狀變得複雜到近乎無法計算。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]簡單來說,光子的形狀並不是固定的,而是會因為周圍的環境影響而改變。透過分析這些影響,科學家發現光子的「樣子」可以被精準定義,這為量子世界的研究開闢了全新方向。

研究如何突破難關?

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]研究團隊將光子與其發射源之間的互動,分成一組一組的可能性,然後構建出一個模型來描述它們的行為。就像把一場混亂的交通堵塞整理成清晰的路線圖。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]他們的計算不僅解釋了光子如何在近距離環境中移動,還描述了能量如何傳播到「遠場區域」。他們的創新計算,不僅破解了光子的「形狀之謎」,還將這個形狀具象化,首次以可視化形式呈現在世人面前。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]研究的第一作者袁博士(Dr. Benjamin Yuen)表示:「我們把一個看似無法解決的問題,轉換成可計算的形式。幾乎作為附帶成果,我們成功創造出了光子的圖像,這在物理學中從未有人做到過。」

光子的「雜訊」其實暗藏玄機

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這項研究還發現,過去被認為是「雜訊」的數據,其實隱藏著大量有價值的資訊。透過對光與物質能量交換的深入分析,研究團隊將這些數據重新解碼,從中提取出可用的資訊,這將進一步推動未來的應用發展。

光子的形狀與應用潛力

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這項研究不僅僅是一項理論突破,還有望為未來的技術應用鋪平道路。透過精確描述光子如何與環境進行交互作用,科學家可以利用這些特性開發創新的奈米光子技術。無論是更安全的量子通訊、更靈敏的病原體檢測,還是分子層級的化學反應控制,光子的「真身」都將成為未來科技的關鍵。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]論文共同作者安吉拉·德米特里亞杜教授(Professor Angela Demetriadou)補充道:「光子的形狀、顏色,甚至存在的可能性,都深受環境幾何結構與光學特性的影響。我們的研究首次揭露了這些重要的細節。」




作者: rel123    時間: 2024-12-15 11:09 PM

光子就是一個物質函數
或者所謂的物質波
沒有重量
速度恆定




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