用来产生负质量粒子的激光

导读所有你接触过的物质都有质量,因此它遵循几个世纪前牛顿提出的标准运动定律。如果你推某物,它会朝你推它的方向移动。然而,质量为负的物质则相反。这听起来像古怪的科幻小说,但它即

所有你接触过的物质都有质量,因此它遵循几个世纪前牛顿提出的标准运动定律。如果你推某物,它会朝你推它的方向移动。然而,质量为负的物质则相反。这听起来像古怪的科幻小说,但它即将成为现实。罗彻斯特大学的研究人员已经找到了一种利用激光制造负质量粒子的方法。有什么激光做不到的吗?

多年来,物理学家们一直在寻找负质量的真实例子,但直到最近,这一切都只是理论上的。然而,数学预测负质量是可能的。在经典的力的物理方程(F = ma)中,所有三个变量都是正的。然而,如果你使质量为负数,那么所产生的力也是负的。因此,推动一个质量为负的物体会导致它向你加速。试着把它拉向你,它就会移开。真是令人神魂颠倒。

罗彻斯特大学的研究小组称,发表在《自然光学》杂志上的新实验是创造出呈现负质量粒子的第一个例子。在实验中,激光在一个小光学腔内反射镜子。产生负质量粒子的关键是使用由二烯化钼制成的超薄半导体。激光和半导体中的激子相互作用产生负质量效应。

Alcubierre翘曲驱动器利用了负质量。

我们在这里进入了严重的凝聚态物理学,但要点是一个激子是一个电子的束缚量子态和一个电子可以存在于半导体中的“电子空穴”。这种相互作用的最终结果是一个新的准粒子,叫做具有负质量的极化子。研究人员在实验中验证了负质量质量,但我们离利用这种力量做实际的事情还有很长的路要走。

第一作者Nick Vamivakas描述了一种负质量粒子可以用于激光的方法,你猜对了吧。在带有负质量粒子的设备上施加电场,可以让研究人员更有效地施加推力和拉力。有了极化子,就有可能产生能量输入低得多的激光。带东西到一个更科幻的地方,负质量也是一个要求的理论阿尔库比埃尔翘曲驱动器。当然,我们离计算出负质量还有很长的路要走。

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