名科|让体积现象“肉眼可见”——2025年诺贝尔

日期:2025-10-09 浏览:

新华社斯德哥尔摩10月7日科普|让现象体积“肉眼可见”——2025年诺贝尔物理学奖成果解读这是他们在前人一个世纪的探索基础上的领先发现,让我们能够“看到”只存在于微观领域的现象体积,也为一代体积技术奠定了坚实的基础。一系列具有大量力学的开创性实验以“独特”和“反直觉”的奇迹而闻名。例如,在日常生活中,当我们向墙上扔球时,它每次都会返回。然而,在微观世界中,单个颗粒正在“穿墙”。这种量子力学现象称为量隧道效应。 20世纪80年代,三位获奖科学家在加州大学伯克利分校进行了一系列开创性的实验。他们建造了一个包含两个超导体和分开的电路它们带有一层薄薄的材料,完全无法抗拒。在这个实验中,他们证明超导体中的所有带电粒子都可以均匀地起作用,就好像单个粒子充满了整个电路一样。该系统首先被“困”在没有电压但有电流流向超导体的状态。在实验中,该系统展示了体积特性,通过隧道效应成功“逃离”了零电压状态,并产生了可测量的宏观效应——明显的电压。这意味着他们已经实现了宏观量子隧道效应。实验还表明,AY系统是计数的,这意味着它只能吸收或释放特定能级的能量,这符合体积力学的预言。一些物理学家利用著名的“薛定谔猫”与体积力学的相似之处,并认为这次诺贝尔奖的结果成为了最初的实验,思考了可以在物理上看到的电路。在你的手掌上。虽然这个电路系统与猫不同,但从物理学的角度来看,它们与大自然非常相似。基于一个世纪的体积探索力学,诞生于1925年,在一个世纪的发展中已成为现代物理学的重要基础。此次诺贝尔奖的成果也是基于上个世纪相关领域科学家孜孜不倦的探索。 1928年,物理学家乔治·伽莫夫回顾了重原子核的α简并,首次提出——隧道效应可以解释衰变过程的机会,从而为隧道理论在核物理中的应用奠定了基础。随后,物理学界迅速开始研究许多粒子同时参与的现象,并将注意力转向超导性。这条研究道路上出现了许多耀眼的名字。在超导材料中,电子可以发展“并发舞蹈”“库珀对”。时间他的名字来自莱昂·库珀 (Leon Cooper),他因在超导领域的研究贡献而获得 1972 年诺贝尔物理学奖。如果两个超导体通过一层薄薄的绝缘层连接起来,就形成了“约瑟夫森结”。这个词来自于1973年相关研究诺贝尔物理学奖获得者布赖恩·约瑟夫森。基于这些先驱者的成就,今年获奖的三个物理学首次通过“约瑟夫森结”实验证实了当超导体中的“库珀对”共同呈现体积状态时,整个电路可以实现像单个小颗粒一样的隧道跃迁传统上认为体积效应只存在于微观世界的认识。引领新世界,诺贝尔物理学委员会主席奥勒·埃里克森当天表示,整个力学在上个世纪不断带来新的惊喜。它很好用,为数字技术提供了基础。对于 e例如,计算机芯片中的微晶体管是我们周围成熟的体积技术实际应用的一个例子。诺贝尔物理委员会表示,今年的诺贝尔物理学奖为下一代体积技术的发展提供了机会,包括体积密码学、计算机体积和体积传感器。诺贝尔物理学委员会委员伊娃·奥尔森接受新华社采访时表示,今年的奖项打开了“另一个世界”的大门,使人们能够在更大范围内研究整个力学的世界。目前,许多国家都在进行体积力学相关的研究,例如数量计算机。相信未来这个领域会给我们带来更多惊喜。奥尔森强调,国际合作对于推动相关领域的发展非常重要,许多成果都是通过国际合作取得的。他说,在他的重新搜索之后,他与来自中国、欧洲、韩国、日本等国家的同事进行了合作,而且这些合作变得更加深入和多样化。 “科学属于全人类,”他说。在科学领域,“国际合作是寻找未来解决方案的关键,这也是诺贝尔遗嘱的精髓。”

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