通过“聆听”科学家首次测量光的动量

据物理学家的组织网近日报导，光具备动量的点子并不新鲜，但光与物质如何相互作用的清楚性质，在近150年来仍然是个未解之谜。一个国际科研团队在日前出版发行的《大自然·通讯》杂志上首次发布了测量光动量的新技术，这项突破不仅有助说明了这一谜团，也有可能为太空旅行带给革命性突破。

德国知名天文学家、数学家约翰内斯·开普勒于1619年首次明确提出，来自太阳光的压力有可能要求了彗星的尾巴总是指向靠近太阳的方向。1873年，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔预测，电磁辐射压力是由光的电磁场中的动量产生的。动量是与物体的质量和速度涉及的物理量，指运动物体的起到效果。

近期研究合作者、加拿大不列颠哥伦比亚大学奥卡纳甘校区工程学教授肯尼思·周（音译）说道：“我们之前仍然没确认这种动量是如何转化成为力或运动的。因为光装载的动量十分小，所以，我们没充足灵敏的设备来解决问题这一问题。

”在新的研究中，他和来自斯洛文尼亚和巴西的科学家设计了一种新的装置，来测量光子之间黯淡的相互作用。他们制作了一面配有声学传感器和隔热层（能将阻碍和背景噪音降到低于）的镜子。然后，朝镜子升空激光脉冲，并用于声学传感器来观测激光穿越镜子表面时产生的弹性波，“就像仔细观察池塘里的涟漪”。

肯尼思·周说道：“我们无法必要测量光子的动量，因此另辟蹊径：通过‘倾听’穿越镜子的弹性波来观测它们对镜子的影响。我们能借由这些波的特征跟踪到光脉冲本身的动量，这为最后界定和仿真光动量如何不存在于物质内部关上了大门。”研究人员说道，新发现有助他们更进一步理解光的基本特性。

此外，对电磁辐射压力的解读也可以应用于诸多领域。肯尼思·周说道：“想象一下搭乘由太阳帆驱动的星际游艇前往很远的星球；或在地球上研发可装配微型机器的光学镊子。目前，我们还没跑到那一步，但新发现是最重要的一步。

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