用激光冷卻費(fèi)米子并拍攝圖像
麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家們發(fā)明了一種可以看到多達(dá)1000單獨(dú)費(fèi)米子的顯微鏡。研究人員設(shè)計(jì)了一種基于激光技術(shù),凍結(jié)并困住費(fèi)米子并拍攝粒子圖像。費(fèi)米子包括有電子,質(zhì)子,中子,夸克等核子組成的奇數(shù)的基本粒子——物質(zhì)的構(gòu)成是在眾多粒子交互排列形成了各種元素。
因?yàn)樗麄兊馁M(fèi)米特性,電子和核物質(zhì)在理論上很難理解,所以研究人員嘗試使用超冷氣體冷凍費(fèi)米子原子。但費(fèi)米子的單獨(dú)成像幾乎是不可能的,因?yàn)樗麄儗?duì)光線非常敏感,當(dāng)一個(gè)光子撞擊一個(gè)原子,粒子的位置會(huì)改變。
為了避免這些問題,新的成像技術(shù)使用了兩束激光束對(duì)準(zhǔn)晶格中的費(fèi)米子原子云。兩束不同的波長的光,冷凍原子云,降低費(fèi)米子能級(jí),最終達(dá)到基態(tài)。同時(shí),每個(gè)費(fèi)米子釋放光,被顯微鏡捕捉到,拍攝到費(fèi)米子的確切位置。 研究人員用這項(xiàng)新技術(shù)能夠冷凍并拍攝超過95%的費(fèi)米子。