出生於荷蘭克里斯蒂亞·惠文可能是您從未聽說過的最著名的物理學家之一。他在17世紀後期的工作跨越了我們宇宙的無形和切實領域:光的本質和移動物體的機制。
在他的眾多貢獻中,霍根斯提出了一種波浪理論,這將引起物理光學器件,涉及光的干擾,衍射和極化。他還發明了第一個擺鐘;在工業革命中,近300年來最準確的計時員。
這兩個看似不同的光學領域和古典力學- 到目前為止。
新澤西州史蒂文斯理工學院的一對物理學家重新審視了惠根斯在鐘擺上的開創性工作,並於1673年出版,並利用他350年曆史的機械定理髮現了一些最奇怪,最基本,最基本的人之間的一些新聯繫。 ,光的特性。
“通過第一項研究,我們清楚地表明,通過應用機械概念,可以以全新的方式理解光學系統,”說physicist Xiaofeng Qian.
Qian和他在史蒂文斯學院(Stevens Institute糾纏。
這兩個屬性反映了奇怪的光的雙重性這滲透到我們宇宙的每個袋中。從量子意義上講,光(與所有形式的物質)一樣,可以描述為在空間中蕩蕩,但也可以將其定位在單個點上。
但是,這不僅僅是一種量子現象。在古典的齒輪和彈簧以及滴答腳的鐘錶中,光波像物理漣漪一樣在無形的海洋上升起,並具有與它們在太空中不斷變化的進展相關的特性。
“我們已經知道一個多世紀以來,光有時表現得像波浪,有時像粒子一樣,但是對這兩個框架進行調解已被證明非常困難,”錢說。
“我們的工作並不能解決這個問題,但它確實表明,波浪和粒子概念之間不僅在量子水平上,而且在經典的輕波和點質量系統的層面之間存在著深刻的聯繫。”
最常見的是一種量子現象,糾纏簡單地描述對象屬性中的相關性。
對於顆粒,它可能是電子的旋轉,或一對光子的動量或位置。了解一個粒子的這些特徵之一,告訴您有關另一個粒子的相同特徵。
經典的糾纏還描述了某些相關性,只有無需在對象進行測量之前考慮對象的未安置性質。
極化光波的定向特性是上下振蕩的。像光子這樣的顆粒,構成光束光束的能量包也可以偏振。
如果光波振盪,擺動也是如此,那麼Qian和Izadi認為他們可能能夠使用後者的力學來描述前者的特性。
“從本質上講,我們找到了一種翻譯光學系統的方法,以便我們可以將其視為機械系統,然後使用完善的物理方程來描述它,” Qian解釋。
通常,經典的力學用於描述擺錘和行星等大型物理物體的運動。例如,Huygens'平行軸定理描述質量與其旋轉動量之間的關係。
Qian和Izadi設想的光作為一種機械系統,可以應用Huygens的平行軸定理,並找到了“深刻”的連接:光波極化的程度直接與最近公認的矢量空間的屬性程度直接相關糾纏。
Qian和Izadi的計算表明,隨著一個升高,另一個跌落,使糾纏的水平直接從極化水平推斷出來,反之亦然。
“最終,這項研究正在幫助簡化我們對世界的理解方式,使我們能夠認識到明顯無關的物理定律之間的內在潛在聯繫。”說。
該研究發表在物理審查研究。