科研工作者在黑屋里觀察“引力子激發(fā)” 首次發(fā)現(xiàn)具有引力子特征的準(zhǔn)粒子
江蘇近些年更加關(guān)注基礎(chǔ)研究,成為全國(guó)率先建立三大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的省份。
讓我們走進(jìn)一座特殊的實(shí)驗(yàn)室,了解一群埋頭尋找特殊物質(zhì)的科研工作者。
杜靈杰,38歲,從事量子物理實(shí)驗(yàn)研究十余年,對(duì)于他和他的同事們來(lái)說(shuō),陽(yáng)光有時(shí)是罕見(jiàn)的。
“伸手不見(jiàn)五指”的黑房子是他們的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。他們的研究?jī)?nèi)容,是在分?jǐn)?shù)量子霍爾態(tài)的這種量子液體中,通過(guò)極端條件下的新型光學(xué)手段,觀察“手性引力子”,其表現(xiàn)為集體激發(fā),也稱為“引力子激發(fā)”。
南京大學(xué)物理學(xué)院教授 杜靈杰:給大家舉個(gè)例子,地球引力大家都知道,我們可以將時(shí)空想象成一張彈性布,把蘋(píng)果想象成一個(gè)質(zhì)量巨大的物體。蘋(píng)果放在緊繃的布料上會(huì)產(chǎn)生凹陷,這時(shí)輕輕推一個(gè)小球過(guò)去,它會(huì)朝著凹陷滾動(dòng),這就是我們所感知到的引力。這種形變的波動(dòng)類(lèi)似于時(shí)空的“漣漪”,也就是引力波,這種波動(dòng)所對(duì)應(yīng)的粒子就稱為“引力子”。
杜靈杰稱,基礎(chǔ)科研看不到、摸不著、離生活又很遠(yuǎn)。但他仍然堅(jiān)持刨根問(wèn)底,因?yàn)檫@項(xiàng)工作有可能會(huì)改變世界,未來(lái)的新型電子器件和新型材料可能會(huì)因?yàn)檠芯康玫礁钊氲睦斫猓痪W(wǎng)絡(luò)通信、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域也可能因?yàn)檫@項(xiàng)研究迎來(lái)新的機(jī)遇。
實(shí)驗(yàn)人員 楊子灝:我們已經(jīng)感覺(jué)跟其他20多歲年輕人有了“時(shí)差”,他們?cè)陉?yáng)光下的時(shí)候,我們?cè)诤谖葑永铮?jīng)常做完實(shí)驗(yàn)已經(jīng)是深夜了。
實(shí)驗(yàn)人員 梁杰輝:基礎(chǔ)物理的研究有時(shí)沒(méi)那么快有收獲,好比大海里撈針。但每個(gè)階段的收獲都讓我們感到驚喜,激勵(lì)著我們不斷探索。
今年3月,他們?cè)凇蹲匀弧冯s志上發(fā)表了一項(xiàng)最新研究成果,這是自20世紀(jì)30年代“引力子”概念提出以來(lái),世界范圍內(nèi)首次在真實(shí)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)具有引力子特征的準(zhǔn)粒子。
杜靈杰說(shuō),前人栽樹(shù),后人乘涼。研究基礎(chǔ)物理就像在種樹(shù),甘愿花時(shí)間去給它施肥,精心養(yǎng)護(hù)它,靜靜等待它長(zhǎng)成參天大樹(shù)的一天。