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( 六 )

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

图 | 该研究负责人的导师 Reinhard Dorner 教授(来源:uni-frankfurt.de)

尽管解释起来比较简单,但 Hartung 通过实验发现的答案实则很令人惊讶,对于量子力学来说也是典型的表现。电子不仅获得了预期的动量,而且还接受了大约三分之一的实际上应该进入原子核的光子动量。这就好像,船帆在绳索断裂之前就“预感”到了即将发生的事故,并窃取了一点船的动量。

为了更精确地解释这个结果,Hartung 使用光波来作为电磁波的概念,他说:“我们知道电子会通过一个小的能垒。在此过程中,它们会被激光的强电场从原子核中拉离,而磁场会将这种额外的动量传递给电子。”

而上文介绍的可以实现三种不同形式氩的强场电离的方法,正是 Hartung 在实验中的巧妙设计。这样,可以确保电子所获得的十分微小的额外动力不是偶然的、或者是由不对称的设备而带来的。他首先让激光从右边或左边分别脉冲气体,然后再用激光同时从这两个方向对气体进行脉冲,这是有着极大挑战的设计思路。

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