閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
軌道交通新聞

瘋狂科學(xué):利用反物質(zhì)創(chuàng)建伽瑪射線激光

星之球科技 來源:騰訊科技2014-05-12 我要評(píng)論(0 )   

伽瑪射線是 宇宙中最高能量形態(tài)之一,伽瑪射線爆發(fā)意味著高能事件,但科學(xué)家通過反物質(zhì)原理演示伽瑪射線激光的形成。 據(jù)國外媒體報(bào)道,伽瑪射線、物質(zhì)、反物質(zhì)這些名詞...

 瘋狂科學(xué):利用反物質(zhì)創(chuàng)建伽瑪射線激光

 

 

伽瑪射線是宇宙中最高能量形態(tài)之一,伽瑪射線爆發(fā)意味著高能事件,但科學(xué)家通過反物質(zhì)原理演示伽瑪射線激光的形成。

 

 

據(jù)國外媒體報(bào)道,伽瑪射線、物質(zhì)、反物質(zhì)這些名詞通常只能在科幻小說中出現(xiàn),但現(xiàn)在科學(xué)家試圖利用反物質(zhì)的基本原理來創(chuàng)建伽瑪射線激光,我們目前已經(jīng)掌握了許多種波長的激光,可覆蓋從紫外到X射線波段,而伽瑪射線激光則會(huì)比X射線波長更短一些。如果我們使用反物質(zhì)激光器理論上可產(chǎn)生比X射線激光波長小千分之一的激光,其能夠探測非常微小的空間,因此這也是未來醫(yī)學(xué)成像中非常有潛力的技術(shù)。

 

 

比較傳統(tǒng)的激光類型有氬激光、氦氖激光等,比如紫外波段的氬氟激光波長在193納米,氬激光的波長為488納米,氦氖激光的波長為633納米,在紅光附近。還有紅寶石激光波長在694納米,再往前就是波長更長的激光,比如近紅外的釹釔鋁石榴石激光和遠(yuǎn)紅外的二氧化碳激光,其波長達(dá)到大于千納米數(shù)量級(jí)。

 

 

來自馬里蘭大學(xué)聯(lián)合量子研究所的科學(xué)家布蘭登·安德森等在新的研究中詳細(xì)介紹了使用物質(zhì)和反物質(zhì)混合產(chǎn)生伽瑪射線激光的方法,其原理涉及玻色-愛因斯坦凝聚,將超低溫的氣體激發(fā)創(chuàng)建激光束,產(chǎn)生激光的強(qiáng)弱取決于介入其中的電子偶素能量。電子偶素是由一個(gè)正電子和一個(gè)電子構(gòu)成的束縛態(tài),事實(shí)上電子是帶負(fù)電荷的,而正電子帶的正電荷,電子和正電子相互接觸就會(huì)發(fā)生湮滅,并釋放出兩個(gè)高能光子,這個(gè)過程不到十億分之一秒的時(shí)間,也可以認(rèn)為電子偶素的半衰期是非常短的。

 

科學(xué)家為了創(chuàng)建伽瑪射線激光,需要讓電子偶素進(jìn)入超低溫的環(huán)境中,接近宇宙中最低的溫度,絕對(duì)零度,大約接近零下273攝氏度,此時(shí)電子偶素就會(huì)發(fā)生玻色-愛因斯坦凝聚,由于電子和正電子的自旋存在差異,因此電子和正電子相互作用湮滅后可產(chǎn)生多個(gè)光子,但是光子的總能量是一定的。此外,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)在大約每立方厘米10的18次方個(gè)原子時(shí)可支持激發(fā)伽瑪射線,這個(gè)數(shù)量聽起來挺多,但接近空氣密度。

早在1994年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家就提出了伽瑪射線激光的概念,并且不斷嘗試新的方法來創(chuàng)建,比如一些射頻脈沖等,而在本項(xiàng)研究中科學(xué)家使用了玻色-愛因斯坦凝聚原理來創(chuàng)建伽瑪射線激光,相關(guān)原理發(fā)表在物理評(píng)論A刊上。

 

轉(zhuǎn)載請注明出處。

暫無關(guān)鍵詞
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀