2015年3月5日 星期四

[攝影] 有始以來第一次拍到光的波粒二象性




『光同時具有粒子和波的兩種性質』 這是我們從小到大一直以來的科學認知. 因為愛因斯坦告訴我們光是這樣, 所以我們都這樣認為, 但真正要瞭解它是什麼意思可是需要好幾個博士學位以及對量子物理的透徹了解.


更有甚者, 一直到現在, 科學家仍然無法設計出一個實驗可以同時紀錄到光又是粒子又是波的特性.

為什麼我們需要關心量子計算?

這是一個由瑞士及美國學者組成的研究團體所持的論點, 他們宣佈他們已成功地取得第一張同時紀錄到光的兩種特性的照片. 經由使用瑞士的EPFL實驗室裡世界唯二的高級電子顯微鏡, 該團隊產出了一張同時紀錄到光是波又是粒子的量子相片.

這實驗首先將雷射打入一個微金屬奈米管線使光沿著管線來回移動就好像是波, 當光波往兩個方向移動又相遇時就形成了"駐波"發亮, 就好像光的粒子(碰撞)
透過在離管線很近的地方射出一束電子, 這群學者就可以得到一個同時展示光的波的特性及光的粒子特性的影像.

(驚豔的奈米世界照片)

[這個實驗所展示的是有始以來我們第一次能直接地紀錄到量子力學以及它的矛盾特性] EPFL 的主導學者-Fabrizio Carbone 在該實驗室的專案首頁如是說. 這個研究被刋載在本週的 Nature Communications期刋

該影像如上所示, 以EPFL提供的標題"光封閉在奈米管線中的能量空間影像, 同時展示空間的干擾及能量的量化" 發表. 如果你覺得還是很難懂, 相信我, 我深表同情. 該團隊也同時釋出了這個較為白話的影片.

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