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分享惊人的新发现：光不只沿直线传播还绕中心轴转动: 热度 1 稻草 2016-6-14 08:22; 众所周知，一束光可测量的特征之一是角动量。直到现在，人们一直以为所有形式光的角动量是个复杂的普朗克常数(描述量子效应的物理常数)。最近，来自都柏林圣三一学院物理系的Kyle Ballantine博士和Paul Eastham教授，与来自克兰的John Donegan教授展示了光的一种新形式，每个光子(可见光的基本微粒)的角动量只是普朗克常数的一半。这种差异虽然小，但却意义非凡。这些结果近期发表于《科学》杂志网站。 Paul Eastham教授对这项工作评价道：“ 我们对探究如何改变光的表现形式的方式和这对人类发展有何帮助很有兴趣。研究结果显示的光的基本性质让我如此兴奋，因为长久以来物理学家一直以为的光的基本性质不是一成不变，而现在表明这是可改变的。 John Donegan教授说：“我的研究致力于纳米光子束，是在纳米量级上光的表现形式的研究。一束光的特性有光色、波长，还有鲜有人知的角动量。角动量是描述物体转动量的物理量。对一束光而言，尽管传播方向为直线，但光依然可绕中心轴转动。” CRANN的编辑，Stefano Sanvito教授说：“物理学家一直对光的研究很有兴致，这也是物理领域内有证明让人理解最好的研究领域之一。这项发现对全球物理学家以及其他的科学家来说是种突破。很高兴再次看见克兰和三一物理系共同研究改变我们传统对光理解的基础科学。” 在研究期间，该团队发现了200年前在同一机构得出的相同结果。19世纪30年代，数学家William Rowan Hamilton和物理学家Humphrey Lloyd发现，当一束光通过某一晶体时会变为空心圆柱。团队利用这种现象将光束会变为一种螺旋状结构。利用量子力学分析这些光束，他们猜想光子的角动量是半整数，然后设计了一个实验区证明他们的猜想。利用一种特殊人工设备，来测量一束光角动量流。他们第一次利用实验检测出了导致量子效应的变化流。这项实验显示了一个微小的转变，每个光子的角动量是普朗克常数的一半。自20世纪80年代，理论物理学家就在猜测自由移动的二维粒子在三维空间内如何受量子力学作用。他们发现这能产生奇怪的新现象，包括量子数为预期分数的微粒。这项研究第一次显示这些猜想可用光来证明。; 个人分类: 科技转贴|3661 次阅读|1 个评论

分享揭开力的神秘面纱破解力的本质: 热度 3 稻草 2014-11-8 09:48; 力在物理学里多少有点神秘，它的本质是什么？特作如下简要论述：即力的本质界定。力的本质。让我们来看公式f=ma。从定性上说，a实际上是指速度v的变化，而速度v的变化实际上是动能的变化。我们知道，力又可以写成f=dE/ds。其实，这一公式才揭示了力的本质：力实际上是用空间量衡量能量变化的物理量。这是统一论对空间维上的力的本质界定。为什么要将力由“产生加速度的原因”改为从能量的变化来界定呢？因为能量是个存在量，像质量一样；而加速度只是个性状量。用加速度定义力，力也就是个性状量；而用存在量定义力，力才是个本质量。这个道理就像为什么要将运动的量界定为能量而不是动量一样。也就是说，现代科学中能量概念已经挣脱机械论的束缚，而力的范畴却仍未脱离机械论的窠臼。统一论使力的概念得以澄清。力概念的拓展。 f=dE/ds揭示了存在体在空间维上的力的本质。但正如爱因斯坦所指出的，时空是不可分割的物理载体。统一论认为，存在体的运动不光体现在空间维上，还体现在时间维上。那么，存在体在时间维上的力是如何体现的呢？从时空量子化的物理实践中，我们看到，由于质量与能量可以相互转换，故时间和空间也可以相互转化。这就是说，存在一种“时空当量”，可以将时间量转换为空间量。而存在体的运动引起的时间位移则可用dt表示，这样，存在体在时间维上的力就可描述为f=dE/dt。其中dt由相对论的钟慢效应公式来决定。更详细论述点击看：破解科学统一的密码; 个人分类: 科学革命|3763 次阅读|0 个评论

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