世界上最快的人造旋转物体可以帮助研究量子力学

研究人员创造了世界上最快的人造转子,他们相信这将有助于他们研究量子力学。

这台机器每分钟转速超过600亿转,比高速牙钻快10万倍以上。

“这项研究有很多应用,包括材料科学,”普渡大学(Purdue University)物理学和天文学助理教授李同仓(音)说。“我们可以研究不同材料生存的极端条件。”

李的团队合成了一个用二氧化硅制成的小哑铃,然后用激光将它悬浮在高真空中。激光可以在直线上或圆周上工作——当它是线性的时候,哑铃会振动,当它是圆形的时候,哑铃就会旋转。

一个旋转的哑铃起着转子的作用,而一个振动的哑铃起着测量微小力和扭矩的仪器的作用,被称为扭力平衡。这些设备被用来发现像地球的重力常数和密度之类的东西,但是李希望随着他们变得更先进,他们将能够研究量子力学和真空的性质。

“人们说真空里什么都没有,但在物理学里,我们知道它不是真的空的,”李说。“有很多虚拟粒子可能会停留很短的时间,然后消失。我们想弄清楚到底发生了什么,这就是为什么我们要做出最敏感的扭力平衡

通过观察这个小哑铃的旋转速度,李银河的团队也可以了解真空摩擦和重力。理解这些机制是现代物理学的一个基本目标。

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