科学界沸腾!科学家首次完善爱因斯坦理论,解答光子动量失踪难题

原标题:科学界沸腾!科学家首次完善爱因斯坦理论,解答光子动量失踪难题

趣味探索讯 爱因斯坦无疑是这个世界上最伟大的人,他不但解释了很多前人所未解释的物理现象,还提出至今无法超越的广义相对论,他因解释了光电效应而获得诺贝尔奖。根据爱因斯坦的观点,光由光粒子组成,如果光子的动量足够大,那么就能将金属原子中的电子剔除,即物理学中著名的光电效应,但在这个过程中,光子动量又去了哪里,难道失踪了?

爱因斯坦本人已经不在人世了,所以这个难题半个多世纪来一直无人解答。今天来自欧洲法兰克福歌德大学的物理学家博士生亚历山大·哈通找到了答案,首次完善了爱因斯坦的光电效应理论,算是超越了爱因斯坦。为了解答这个难题,他研制出一种以前无法达到的高辨率光谱仪。

据了解,这台光谱仪长达三米,高2.5米,其中零部件比汽车还多,光谱仪里面安装有性能极高的激光,当激光脉冲中大量光子轰击一个氩原子时,氩原子会被电离,而且每个原子释放了一个电子,而光谱仪里面的管道却能以极高精度来测量到电子。哈通发现,光子一部分动量让氩原子发生分解,剩余动量转移到电子上。

哈通表示,一开始光子动量转移到原子核上,随着原子核分裂,电子自然得到了一部分动量。哈通解释说,光子轰击氩原子过程就相当于风将其动能传递给船帆,只要风帆够牢固,那风就能推动船前进,如果绳索被撕裂,那么风的动量就转移到了帆上。

另外,哈通的实验还发现了一个令人更加惊讶的事实,电子不仅接收应得的动量,而且还将到达原子核光子动量的1/3据为己有,也就是电子还偷偷窃取了更多动量。

光是世界上最奇妙物质,具有波粒二象性,为了更精准地解释实验结果,哈通还将光的电磁波特性引用了进来。当氩原子中电子被强电场从原子核中拉离时,强电场将格外的动量传递给了电子,所以电子的动量要比其他微粒要大。这项研究解答了光子动量失踪问题,完善了爱因斯坦所未完善理论,超越了爱因斯坦。更有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号:有趣探索返回搜狐,查看更多

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