接棒爱因斯坦,德物理学家今揭开光子动量的奥秘,或解决30余年争议

科技频道提示您本文原始标题是:接棒爱因斯坦,德物理学家今揭开光子动量的奥秘,或解决30余年争议

又一年诺贝尔奖即将迎来发布,作为历史上最伟大的科学家之一——阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)一生却只获得过一次诺贝尔物理学奖。而他的诺贝尔奖获奖理由,或许是他为人类科学进步提供的众多发现中“最小”的那个——解释了光电效应。

如今,来自德国的物理学家,站在巨人的肩膀上,进一步发现了光子动量的奥秘。

光电效应是物理学中十分重要而又很神奇的一种现象。当光照射到某些物质上时,会引起物质的电性质发生变化(即光生电),这类现象被人们统称为光电效应。这种现象最初由德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹(Heinrich Rudolf Hertz)在 1887 年发现,他在证实光就是一种电磁波的实验中,注意到这种奇怪的现象。那时,电子还没有被发现。

当时,爱因斯坦还只是伯尔尼专利局里的一个年轻职员,他在 1905 年的论文中给出了光电效应的正确解释。他的理论指出,光是由粒子(光子,photons)组成的,它们只向物质原子中的电子传递量子化的能量。如果光子的能量足够大,它就能把电子踢出原子,进而改变物质的电性质。但在这个过程中,光子的动量会发生怎么样的变化,受限于那个年代的科研条件,爱因斯坦并没有给出进一步的细节理论。

推荐阅读