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( 三 )_：接棒爱因斯坦

特别的实验设备与方法

为了建造出这个特别的实验设备，研究团队花费了大量的时间和精力；而作为论文的主要作者、这项研究的负责人 Alexander Hartung，他在设备的建造过程中做了两回父亲。最终，这个实验新设备的体积达到了 3 米长、2.5 米高，其内部包含的零部件大概和一辆汽车一样多。

目前该设备坐落在法兰克福大学 Riedberg 新区的物理教学楼的实验大厅中，其周围被一个不透明的黑色帐篷所覆盖，里面则有一个性能十分强悍的激光器。激光器发出的光子与设备中的单个氩原子发生碰撞，进而从每个原子中移除一个电子。这些电子出现时的动量，在仪器的长管中会被极其精确地测量出来。

该实验设备是在法兰克福大学发明的 COLTRIMS（Collision Optical Laser Testing Reaction Interacting Momentum System，碰撞光学激光测试反应相互作用的动量系统）原理上进一步发展设计而成的，该系统随着新发表的研究发现而闻名世界。它由电离单个原子或破坏分子组成，然后精确地测定粒子的动量。

然而在此之前，通过理论计算预测的光子动量向电子的转移量级是极其小的，以至于过往所有的测量手段都无法实现。因此，Alexander Hartung 在 COLTRIMS 的基础上建立了“超级 COLTRIMS”。应用该设备，Hartung 和他的同事们进而设计了利用两个反向传播的激光脉冲的实验方法，从而满足研究团队对光子动量在强场电离中的作用进行详细的研究。