第三百五十八章 這章其實揭示了一個真相(上)

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                      冷原子研究。

    從字麵就不難看出,這是指在超低溫的條件下研究原子的工作。

    高中化學沒有掛科的同學應該知道。

    原子的溫度,最直接的反映是原子的速度。

    也就是二者呈現正相關。

    常溫下。

    原子運動速度是很快的,跟亞索似的滑來滑去,問號根本跟不上它們。

    而要研究原子的物理性質,需要一個穩定的不會亂跑的單原子或者原子集團。

    所以呢。

    在研究原子的時候,就需要把原子冷卻下來,也就是把它們給“凍住,

    通常情況下,研究需要原子的溫度在u附近。

    但是由於成本問題,很多時候並不需要整個實驗裝置都處於u的溫度下。

    所以正常的做冷原子的課題組,都會使用激光來冷卻原子。

    也就是冷卻很小的一塊區域。

    後世一些日料店也喜歡整這種活,不過他們不是冷卻而是加熱——把一塊鮮牛肉的中間部位烤熟,其他部位都是生的,美其名曰炙心牛肉刺身。

    這種吃法徐雲倒是沒多大偏見,但一片要五十多塊錢就很有挑戰人智商的底線了

    話題再回歸原處。

    目前冷卻激光的原理大多都是多普勒冷卻,原理較為複雜,此處就不多贅述了。

    總之這玩意兒能把原子的溫度降到很低很低。

    但降溫的最終結果隻是給原子減速,原子雖然慢了下來,但它們依舊無序的散落在冷卻區域的各處。

    就像你圈定了很長一條的高速公路,讓其中的車子都失去了動力停在原處,但想要研究這些車子,還需要把它們給聚集到一起才行。

    所以這時候呢,就要上另一個技術手段了。

    那就是磁-光囚禁阱。

    磁-光囚禁阱簡稱磁光阱,代號t。

    在《自然》雜誌2019年評選出的百大微觀實驗中,磁光阱位列第58位,是一個非常非常精妙的實驗設計。

    它利用了磁場和光場,慢慢的將微粒變得可控可聚集起來。

    t具體的方法是在z方向上安裝一對反亥姆霍茲線圈,則在xy平麵上是沿徑向分布的磁場。

    正中心磁場為0,在磁場不為0的地方,會產生塞曼分裂。

    塞滿分裂的能級為ae=gubbz/h,而能級劈裂的大小與磁場大小有關,磁場大小與空間位置有關。

    所以在存在t的情況下,二能級原子會受到一個ft的力。

    此時施加兩束對射的圓偏振光,當磁場正向時,相較於+的光,-的光失諧小,更接近與原子共振。

    因此原子會沿著-的光傳播方向移動到磁場接近0的位置。

    磁場負向的地方則相反,最終還是會將原子推向磁場接近於0的地方。

    最終。

    原子就會被囚禁在磁場為0的點上。

    這個原理非常簡單,也非常好理解。

    t可以聚集很多的原子,一次大約可以聚集千萬以上的量級,同時原子密度也會比較大,大概在1093左右。

    就相當於有一輛鏟車,把停在高速路上的所有汽車都“推,到了一起。

    當然了。

    傳統t的實驗對象是原子,實驗的時候加入的都是原子氣體——沒錯,都是氣體。(氣態金屬原子這概念不知道現在的課本上講過沒有,印象中應該是有的)

    而與原子不同,徐雲他們此次需要考慮的是孤點粒子。

    二者無論是在體積還是難度上都無法同一而論,隻是孤點粒子同樣為電中性,所以孤點粒子是極少數可以用t原理進行凝聚的微粒。

    不過說一千道一(本章未完!)

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    萬,這終究隻是理論上的可行性。

    能不能成功將孤點粒子基態化,還需要看最終的實操環節。

    “陸教授。”

    操作台邊,徐雲正在和陸朝陽介紹著自己的實驗思路

    “我的想法是這樣的,首先,我們在束流通道的內部利用倏逝波構造出一個不均勻光強的光場。”

    “接著呢,再根據光場分布,去鋪設相同趨勢的電場。”

    “如此一來,每個點倏逝波產生偶極力的不同,便會讓微粒不停的蹦

    “每蹦躂一次,我們就略微降低囚禁電場,原子之間的靜電斥力就會讓帶電微粒散開,外側的粒子就會逃逸。

    “而孤點粒子,則由於沒有靜質量也沒有帶電性的原因,將會永久性的保存在通道內。”

    徐雲的這個方案用人話用通俗點的話來說,就相對於現實裏的抖簸箕。

    鉛離子碰撞後的微粒,就相當於摻雜了泥土、種子、蟲子、雜草的混合物。

    想要將它們分類,最好的辦法就是抖簸箕。

    隻要設計好合適的孔洞大小,最終總是能抖出來你需要的東西——無外乎具體的力度和孔洞直徑罷了。

    當然了。

    這種解釋隻是為了方便理解,對於陸朝陽這種業內人士來說,需要考慮的遠遠不止抖動那麽簡單。

    隻見他沉默片刻,抬頭看向徐雲

    “思路大致可行,但是小徐,我有一個問題啊。”

    說著陸朝陽左右手各伸出一根食指,指尖對指尖碰了碰

    “你看,指尖和指尖接觸,就好比是兩道束流互相碰撞,這個環節不存在什麽爭論,但是

    隨後陸朝陽將左手原本卷曲的大拇指伸平,和已經伸出的食指形成了一個等於號的姿勢,接著兩根手指的指麵互相碰了碰

    “但是小徐,你有沒有考慮過相同束流內也就是運動方向相同的鉛離子,可能因為電場原因而出現碰撞或者激發的情況呢?”

    “如果內部重離子發生碰撞,那麽後續的方向就不可控了。”

    邊上一位正在打下手的男生聞言,也頗為讚同的點了點頭。

    陸朝陽的疑問同樣不難理解。

    就好比在正麵戰場上,兩支軍隊正在互相發射導彈,彼此導彈的軌跡都是射向的對方。

    但若是在導彈飛行的途中,天地之間忽然額外多出了一股來自非運動方向的力,並且這股力大到了足以影響導彈的軌跡

    那麽這樣一來,就很可能會出現一種情況

    未碰到敵方導彈之前,己方導彈先一步被改變了線路,內部發生了碰撞。

    這種碰撞的後果雖然同樣屬於爆炸,但顯然沒有任何價值——發射導彈的目的是為了殺傷敵人,而不是單純的看煙花。

    因此這種情況

    確實必須考慮在內。

    否則整個實驗就成笑話了,徐雲的微信也會受到極大的影響。

    不過徐雲對這個情況顯然早有準備,隻見他拿起筆,很快在紙上寫下了一個式子

    exp(-|x|/x0)。

    接著在式子下方畫了一橫,便不再說話。

    看著這道式子,陸朝陽的眼中微微浮現出一絲錯愕

    “這是“

    過了幾秒。

    他忽然哎呀了一聲,重重一拍自己的額頭

    “哎呀你看看,我怎麽把deta勢阱給忘了,,小徐,那我沒問題了。”

    徐雲臉上的表情沒什麽變化,不過微微翹起的嘴角,還是隱隱暴露出了他的內心小得意。

    沒錯。

    聰明的同學想必已經看出來了。

    上頭的那個公式,正(本章未完!)

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    是1維空間中單個原子束縛態的波函數。

    根據這個波函數,可以很清晰的判斷出一個情況

    當兩個原子的距離小於兩倍原子半徑的時候,反對稱態的能量e>0,對稱態能量=0。

    而自由電子的能量,同樣也是0。

    這就意味著在這個情況下,對稱態已經不穩定了,電子可以飛到無窮遠。

    因此當兩個鉛離子靠近的時候,它們自然就會分解,而非發生碰撞。

    也就是在這個時候,它們不能被看成是玻色子。

    分解的能量和碰撞的能量,完全是兩個不同的量級。

    不過話說回來。

    陸朝陽會出現這種誤判和他的能力沒多少關係,而是與實驗涉及的方向有關。

    粒子物理實驗中其實是不包括玻色-愛因斯坦凝聚態相關的,二者某種意義上甚至可以說是兩個極端。

    如果不是孤點粒子的特殊性,陸朝陽平時壓根不會接觸這方麵的內容。

    所以他會出現一些思路上的錯誤倒也正常。

    理越辨越明嘛。

    隨後徐雲又和陸朝陽探討了一些流程上的問題,無誤後便開始了實驗的布置。

    冷原子的製取需要高量級的真空,一般都在1x10-10ar左右。

    好在如今不是1850年,想要構築出這樣的一個真空環境還是不難的。

    “唐飛博士。”

    徐雲看了眼手中的花名冊,念出了一個人名

    “反亥姆霍茲線圈就麻煩你去布置了。

    徐雲口中的唐飛是個三十歲出頭的男子,帶著一副金絲眼鏡,留著一頭短發,看上去很精幹。

    唐飛是整個項目組中年齡僅次於陸朝陽的成員,也是科大培養出來的博士生,現在是科大某研究所的新銳骨幹。

    其實以徐雲現有的地位,他是請不到唐飛這樣已經畢業工作並且能力不低的學長的。

    隻是恰好唐飛目前正處於提副研究員的關鍵期,需要一些暴光和成果來豐滿履曆。

    於是便通過潘院士的介紹順利入了徐雲小組,讓徐雲撿了個漏。

    並且今後即便分組,他也會跟著徐雲來搞項目。

    眼下得到徐雲的指示,唐飛連忙表情一正

    “沒問題,交給我吧。”(說件很好玩的事情,如果不是我校驗的時候改了錯別字,你們會看到嫁給我吧“)

    待唐飛離去後。

    徐雲繼續下達了指示

    “李若安,你去負責射頻場的調試。”

    “收到!”

    “楊堃博士,你去負責倏逝波。

    “明白!”

    “張晗學姐,你負責觀測波包——記得把參數設定到132的奇數倍。”

    “好嘞!“

    “葉紙學妹,你去點外賣,口味你定,不要芹菜和香菜。”

    “!”

    將任務分配完畢後。

    徐雲便和陸朝陽一起,在操作台等待了起來。

    這年頭為了保證項目組細化分工後能獲得高效率的正反饋,很多項目組都逐漸開始配備了點差器

    這玩意兒大概有兩個一塊錢硬幣那麽大,上頭有一個按鈕和一個防誤觸開關。

    完成任務後把防誤觸的開關解除,再按一下按鈕,主顯示台就會在對應的項目下方出現一個綠點,提示負責人xx塊任務完成了。

    據說據說啊,燕京某大學的項目組還用上了穿山甲的語音包,魔性的不行。

    徐雲這次的課題組便配備了一套點差係統。

    隨著時間的推移。

    徐雲麵前的七個光點逐漸由紅開始變綠。

    過了大概二十分鍾左右。

    所有光點盡數變成了綠色,一(本章未完!)

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    旁的陸朝陽打了個響指

    “,小徐,可以召喚七龍珠了。”

    徐雲

    沒去管身邊這個逗比,徐雲深吸一口氣,通過主麥克風說道

    “各成員注意,現在即將開始孤點粒子的基態實驗,倒計時三

    “開始!”

    在說完開始的瞬間。

    徐雲便按下了主控台上的開關。

    嗡嗡嗡―

    一個量級密度比第一次還要小點的束流從束流管衝出。

    並且與第一次不同的是。

    在10-12秒內,便有一道預置的倏逝波場籠罩住了它們。

    咻~

    一股肉眼不可見的輻射壓力出現。

    與此同時。

    第一波鉛離子開始發生碰撞。

    嘭-

    兩顆鉛離子如同肯尼迪的腦袋一樣瞬間炸裂,各種東西從中飛出。

    接著又過了10-12秒。

    反亥姆霍茲線圈通電,一道強度和倏逝波相同的磁場降臨。

    大量微粒開始失諧,一顆又一顆的飛出軌道。

    飛出的粒子被引導著打到了靶材上,最終以電子或者光子的姿態落幕。

    唯獨隻有幾種電中性的基礎粒子除外

    中微子、膠子、光子、希格斯粒子、z玻色子。

    這五種粒子要麽是無法捕捉,要麽捕捉難度很大,自己就會主動離開通道。

    而除了基礎粒子之外。

    就剩下了其他一些電中性的複合粒子,種類極少。

    比如由一個+2/3的上誇克,和兩個-1/3電荷的下誇克組成的中子。

    又比如x射線粒子。

    其中x射線粒子的本質其實就是光子,可以不用管它。

    中子則可以通過含硼聚乙烯吸收——這屬於低量級的輻射俘獲,不會發生核裂變

    當一係列操作完成後。

    通道之內還剩下了另一個不帶電的複合粒子。

    它叫做

    八超子。

    代號

    4685。

    未完待續

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