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世界上最小的灯涵盖量子和经典物理

世界上最小的灯涵盖量子和经典物理

作者:仪弟  时间:2019-02-06 08:17:00  人气:

科林巴拉斯(Colin Barras)美国物理学家创造了使用单个碳纳米管制造的最小的白炽灯在1.4微米长,仅13纳米宽的情况下,细丝在肉眼看不见之前是开启的加利福尼亚大学洛杉矶分校的Chris Regan团队在碳纳米管的两端连接了一个钯和金电极,碳纳​​米管跨越硅芯片上的一个小孔并保持在真空中当电流沿着纳米管流动时,它会加热并开始发光,每秒释放数百万个光子,其中几千个光子到达眼睛 “这使光线相对容易看到,”里根说 “你的眼睛几乎是单光子敏感的”但他开玩笑说它会成为一个糟糕的阅读灯然而,它足够明亮,可以揭示物理学中的一个基本不相容性 - 热力学与量子力学之间的不匹配热力学第二定律说熵或无序随着时间的推移而增加,但是在量子尺度上,事情并不是那么有方向性 - 无论你是在时间上向后还是向前旅行,都不应该有更多的紊乱 “目前还不清楚我们是如何从量子力学定律中得到的,这些定律描述了在核周围永久轨道中的电子,以及热力学定律,它表明将葡萄酒着色剂从地毯中剔除是很困难的,”里根说碳纳米管长丝可以提供帮助 “足够大,热力学的统计假设应该适用,”他说,“但它也足够小,人们可以将其视为分子或量子力学系统”使用它,团队将调查普朗克的黑色 - 体辐射定律 - 一种历史悠久的理论,它通过假设能量以离散包或量子释放来预测从光源发出多少光普朗克的工作为本世纪后期量子力学的发展奠定了基础他的定律假设从黑体释放的热辐射 - 一种完美的吸收器和能量辐射器 - 将尽可能无序或随机例如,热的白炽灯发出许多不同颜色的光子,这些光子一起构成白光但由于纳米管灯丝可以被认为是一种量子力学系统,Regan认为它可能不遵守该法则 - 它释放的光子可能不如那些来自较大灯丝的光子 “量子力学是在粒子很少的系统中使用的正确理论,热力学是在具有很多粒子的系统中使用的正确理论,”Regan说 “我们没有关于这两个限制之间的中间制度的理论,所以这就是我们正在进行实验的地方”期刊参考:物理评论快报,印刷中有关这些主题的更多内容: