标签: 量子力学
厉害了我的国!1月15日我国科研团队超厉害!首次直接证实了1939年就预言的米格
厉害了我的国!1月15日我国科研团队超厉害!首次直接证实了1939年就预言的米格达尔效应,成果还登上了国际顶刊《自然》呢!这份让全球物理界都眼前一亮的成果,可不是凑数的噱头,而是实打实打破了八十多年的观测僵局,把量子力学里这个“老古董”预言,变成了看得见、摸得着的实验事实。这个效应通俗讲就是,粒子撞击原子核时,原子核会把能量传递给外层电子,让电子“跑出来”形成特殊轨迹,而这一现象,过去八十多年里没人能直接观测到。不是全球科研界没下功夫,实在是这现象太会“藏”了,既要捕捉到原子级的细微轨迹,还得从海量背景干扰里精准筛出有效信号,难度极大。当年苏联物理学家阿尔卡季·米格达尔提出这一理论时,量子力学还在逐步完善,那会儿的探测技术连原子核反冲信号都难捕捉,更别说分辨电子脱离时的微弱轨迹,这也让这个预言在八十多年里,一直停留在理论层面,成了物理界的一桩“悬案”。我国团队能拿下这个突破,核心靠的是咱们自主研发的探测设备。这套由广西大学牵头、耗时十余年打磨而成的气体像素探测器,和CXPD01星载探测器技术同出一源,科研人员果断把它跨界用在地面实验中,才精准“抓拍到”了这个量子现象。它的灵敏度达到原子级,能清晰记录下原子核反冲与电子脱离时形成的“共顶点”双轨迹,这种独特轨迹正是米格达尔效应的核心特征,也是区分它和伽马射线、宇宙射线等背景干扰的关键。实验中,团队用紧凑型氘—氘聚变反应加速器中子源轰击气体分子,经过无数次调试校准,最终捕捉到的米格达尔效应事例,统计显著性超过5倍标准差——这可是物理学界公认的“发现”级硬标准,意味着实验结果绝不是巧合,而是板上钉钉的实证。这份成果的价值远不止证实一个旧预言,更给困扰学界多年的轻暗物质探测,打开了一扇新大门。暗物质占了宇宙物质总量的85%,却始终没法被直接观测到。长期以来,科学家们聚焦的弱相互作用大质量粒子探测屡屡碰壁,转而把希望放在轻暗物质粒子上,可这类粒子和普通物质的相互作用极弱,产生的信号弱到根本达不到传统探测器的灵敏度门槛。米格达尔效应刚好能破解这个难题,它能把原本测不到的低能核反冲信号,转化为可观测的电子信号。我国团队不仅证实了这一效应,还首次精准测出了它的截面与原子核反冲截面的比值,给后续国际暗物质探测实验提供了关键的校准依据。这场跨越八十多年的理论验证,也实打实印证了我国在基础物理和探测器技术领域的硬实力。整个研究由中国科学院大学主导,联合广西大学、华中师范大学、兰州大学等多所高校协同攻关,从探测器研发、实验设计到数据解析,全程都做到了自主可控,没依赖任何外部技术支持。就连国际同行也不得不承认,这项成果填补了长期存在的实验空白,让人类在搜寻暗物质的“宇宙寻宝之路”上又迈进了一大步。后续团队还会优化探测器性能,拓展对不同元素的米格达尔效应观测,把这份突破转化为更精准的探测能力,说不定下一个震惊世界的基础物理成果,还得是咱们科研团队的手笔。
如何看待2025基础物理学特别突破奖得主赫拉德·特·霍夫特关于量子力学的访谈?
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深度长文:通俗解读量子力学,它为何如此诡异?
量子力学自诞生至今已逾百年,可即便过了这么久,人类对它的底层逻辑依旧一知半解。不光普通大众面对量子力学时一头雾水,就连那些站在物理学界顶端的科学家们,也难以完全洞悉量子世界的运行法则。他们能确定的是,量子世界里...
中国科大潘建伟团队新成果,直给爱因斯坦和玻尔吵了一百年的量子争论画上了句号。
中国科大潘建伟团队新成果,直给爱因斯坦和玻尔吵了一百年的量子争论画上了句号。这项研究成果还发在了国际顶刊《物理评论快报》上,用详细的实验数据,验证了玻尔的互补性原理,精度直接达到教科书级别。可能有人会问,这俩大佬到底在争啥?这事得从1927年的索尔维会议说起。当时量子力学刚起步,爱因斯坦和玻尔就量子世界的本质吵得不可开交。爱因斯坦觉得量子力学不够完备,提出了一个“反冲狭缝”的思想实验——他想设计一个可移动的狭缝,既能测量光子的运动路径,又能让光子保留干涉条纹,以此挑战量子力学的核心逻辑。而玻尔当场就反驳了,他说这根本做不到,因为量子世界有个“不确定性原理”,你要么知道光子的路径,要么看到干涉条纹,两者不能同时兼得,这就是他的互补性原理。可那时候的技术太落后,这个思想实验,只能停留在纸面上,谁也没法证明对方是错的,这一争,就争了一百年。一百年来,全球科学家都想破解这个难题,但始终没人能突破技术瓶颈。直到潘建伟团队出手,他们换了个新思路,不用传统的物理狭缝,而是用光镊技术把单个铷原子给“困住”,让这个原子当“可移动狭缝”。为了让原子对光子的反冲足够敏感,团队还通过拉曼边带冷却技术,把原子温度,降到了接近绝对零度的基态,这个精度,在以前想都不敢想。实验过程很直观的,关键就是调节光镊势阱的深度。当势阱调得很深时,原子被固定得很牢,这时候光子通过后,干涉条纹看得清清楚楚;当势阱调浅,原子能轻微移动,光子经过时会让原子产生反冲,通过检测原子的反冲状态,就能知道光子的运动路径。有意思的是,随着路径信息,越来越清晰,干涉条纹,也在慢慢变淡,最后完全消失。这个过程,完美展现了量子世界到经典世界的平滑过渡,而且团队把实验中的经典噪声都剥离后,实际测量的数据和理论计算结果几乎完全吻合,没有一点偏差。更牛的是,实验还达到了“量子非demolition测量”的标准,也就是测量过程中不会破坏量子态,这在以前的实验中,是很难实现的。这项成果一出来,就获得了国际物理学界的高度认可。诺贝尔物理学奖得主弗兰克·维尔切克专门发文称赞,说这是“量子力学基础研究的里程碑”;美国物理学会官网也把它列为年度重点成果,认为它彻底解决了百年前的学术争端。别觉得这只是纯理论研究,它的实际价值大得很。这个实验用到的单原子精准操控、量子态保持等技术,直接推动了量子纠缠、量子存储等核心技术的突破,为大规模量子计算、量子纠错提供了关键支撑。现在咱们国家在量子通信、量子计算领域已经走在世界前列,这次的成果,更是夯实了领先地位。
从此别想忽悠我!一口气看完量子力学。
什么"量子波动速读"、"量子鞋垫",搞得好像量子力学是某种东方玄学。其实,量子力学没那么神棍。说白了,物理学就干两件事:研究大的(宏观)和研究小的(微观)。以前咱们觉得,这俩世界的规矩应该是一样的。后来物理学家发现...
论“量子力学腿”与回旋镖的精准命中勇士官方的伤情更正,终于让库里的伤病进入了量
论“量子力学腿”与回旋镖的精准命中 勇士官方的伤情更正,终于让库里的伤病进入了量子态—观测前既是左腿又是右腿,官方声明后才坍缩为左腿。这无疑是医学奇迹,更是对当年嘲讽詹姆斯“智能腹股沟”球迷的一记完美回旋镖。...
未来量子力学能会出现“未来影响过去”应用设备吗?
实验结果符合量子理论的预测:未观测路径时出现干涉条纹,观测时则出现两个亮斑!具体新闻说,德国物理学家沃尔夫冈·克特勒Wolfgang Ketterle 领衔的麻省理工团队,他们选择直接实践爱因斯坦的思想实验。他们首先将一万多个铷...