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美提出檢驗原子或中子是否攜帶微量電荷構(gòu)想

發(fā)布時間:2008-04-28 作者: 來源: 瀏覽:721

      一個原子中所有電子攜帶的正電荷,與所有質(zhì)子攜帶的負(fù)電荷正好相等;任何物體攜帶的電荷量,總是一個電子的電荷量的整數(shù)倍???這些公認(rèn)的物理學(xué)命題,即將接受更嚴(yán)格的檢驗。美國斯坦福大學(xué)科學(xué)家提出了一種實驗構(gòu)想,可驗證原子或中子是否可能攜帶微量電荷,以及是否存在非量子化的電荷。

  研究人員在《物理評論快報》雜志上撰文描述了這種實驗裝置。理論上,一種單磁極粒子在不遵循時間對稱性時,可以攜帶非量子化的電荷。研究者之一的阿斯密納?阿爾瓦尼塔奇說:“這提醒我們重新考慮電荷量子化的觀念?!毖芯咳藛T設(shè)計出一種實驗裝置,可極大提高測量原子電荷值的靈敏度,“相當(dāng)于測量地日距離時的誤差不到一個原子核大小?!?

  這個裝置是10米高的圓筒,內(nèi)裝兩個有縫隙的小圓筒。在裝置底部,銣原子以10米/秒的初速度向上射進(jìn)位于裝置底部的小圓筒。根據(jù)波粒二像性,原子同時也是波,因此一些激光脈沖會將上升的原子波“裁開”。這些激光脈沖像鏡子一樣,把原先的波函數(shù)一分為二,產(chǎn)生一個移動較快的波和一個移動較慢的波。

  移動快的部分射得更高,其拋物線會延伸進(jìn)上面的小圓筒;較慢部分的拋物線則不會離開下面的小圓筒。研究者給上面的圓筒加上正電壓,給下面的加上負(fù)電壓。如此一來,若銣原子攜帶有電荷值,即使很微小,它的兩個組成部分也將分別對上下圓筒的電壓做出反應(yīng),從而在兩個部分之間產(chǎn)生一個相位移動。

  如果測量到這一相位移動,就可以確定原子攜帶了電荷。實驗者可一次測量100萬個原子,以提高統(tǒng)計學(xué)指標(biāo)???從而達(dá)到一個核子攜帶10-28e電荷,也測得出來。若一次測量1000萬到1億個原子,或者測量處在糾纏狀態(tài)的原子群,靈敏度更可提高到10-30e電荷。


 

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