激光雕刻機(jī)
您當(dāng)前的位置：據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站5月8日報(bào)道，在最新一期的《物理評論·原子分子物理》雜志上，馬里蘭大學(xué)聯(lián)合量子研究所的王逸新（音譯）、布蘭登·安德森以及查爾斯·克拉克撰文表示，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向電子偶素提供特定能量，它將產(chǎn)生在其他能量下無法制造出的激光；而且，要制造出激光束，這種電子偶素必須處于玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)下。
克拉克解釋道，這種奇怪的效應(yīng)與電子偶素的“性格”有關(guān)。每個電子偶素“原子”實(shí)際上是一個普通的電子和一個正電子（電子的反物質(zhì)）。正電子和電子分別帶正負(fù)電荷。當(dāng)它們相遇時，會相互湮滅并釋放出兩個高能光子，這兩個光子位于伽馬射線范圍內(nèi)，反向移動。
有時，電子和正電子會圍繞對方旋轉(zhuǎn)，就像電子圍繞著質(zhì)子旋轉(zhuǎn)組成原子一樣。然而，正電子比質(zhì)子輕，因此電子偶素并不穩(wěn)定，在不到十億分激光刻章機(jī)之一秒內(nèi)，電子和正電子會相互碰撞并發(fā)生湮滅。
為了制造出伽馬射線激光器，科學(xué)家們需要使電子偶素的溫度非常低，接近絕對零度（零下273攝氏度）。這一冷卻過程會讓電子偶素進(jìn)入刻章機(jī)波色—愛因斯坦凝聚態(tài)，這種狀態(tài)下物質(zhì)內(nèi)的所有原子，也就是電子—正電子對，進(jìn)入同樣的量子狀態(tài)，一舉一動整齊劃一。
量子狀態(tài)的一個方面是自旋。電子偶素的自旋數(shù)要么為1，要么為0。一束遠(yuǎn)紅外線光脈沖能讓電子偶素的自旋數(shù)為0。自旋為零的電子偶素會湮滅并產(chǎn)生雙方向相干的伽馬射線束—激光束。研究人員表示，能做到這一點(diǎn)是因?yàn)樗须娮优妓亍霸印睋碛型瑯拥淖孕龜?shù)。如果是自旋為0和自旋為1的電子偶素隨機(jī)組合，那么，光會朝各個方向散射。山東聚銘激光
研究人員也計(jì)算出，為了讓一臺伽馬射線工作，每立方厘米大約需要1018個電子偶素原子，聽起來有點(diǎn)多，但與空氣的密度相比還是少很多，同樣體積的空氣大約有2.5×1019個原子。
在1994年首次提出伽馬射線激光器這一概念的貝爾實(shí)驗(yàn)室的艾倫·米爾斯表示，研究人員可以借用數(shù)學(xué)方法，讓制造這種激光器所需要的環(huán)境更加精確(轉(zhuǎn)載請注明來源山東聚銘激光