根据新发现,超导性能够增加辐射压力一百万倍。
辐射压力通常是物质上电磁辐射的平均推动,类似于镜子上的轻微压力。在我们的日常经验中,在我们居住的宏观规模上,这种效果可以忽略不计。但是,当由像恒星这样强大的物体产生时,这种力在太空中可能变得重要。
从100瓦白炽灯泡上掉落在典型椅子上的辐射压力大约是海平面上的大气压大约一亿万亿。在太空中的同样效果也驱动了彗星的尾巴总是远离阳光。这种压力也可以在太阳帆中使用,以推动机械工艺在空间上,例如水上的船只。可以使用普通手表中振荡器的辐射压力来控制大量激光脉冲。
“这些系统中的辐射压力物理学只有在振荡器被数百万光子击中时才能测量,” Oulu大学的理论物理学家Jani Tuorila,说。
这个新的实验探讨了量子力学世界奇异世界的一些最奇怪的影响。超导体以其在正确条件下“悬浮”的能力而闻名,看似无视重力。
“在测量中,我们利用了超导连接的约瑟夫森耦合,尤其是其非线性特征,”阿尔托大学的Juha Pirkkalainen说。
这种效果发生在一对被“弱连接”(例如绝缘体或非导导金属)分离的超导材料之间。
研究人员研究了在电磁场和振荡器之间放置了一个微小的超导材料岛时发生了什么。他们发现这种设置增加了辐射压力的正常强度的一百万倍。这个大大放大的信号使振荡器可以将电磁场中的细节区分为单个光子的水平,即最小的“光”光。反过来,该场在单个声子的级别上响应了设备 - 振荡的量子“步骤”。
这项研究可能会导致观察到物理学家以前从未见过的大体内发生的量子效应。一些研究人员认为,量子效应仅在极小的尺度上发生,但是这个想法背后几乎没有数学推理。
未来的研究可以使用本研究的技术来检查辐射压力对光子光子光子的影响。
通过使用超导岛通过使用超导岛来扩增辐射压力的分析出版在日记中自然通讯。
照片:Trevor Prentice |Flickr