科学家首次完善爱因斯坦理论,解答重要难题(动量失踪)
我要新鲜事2023-05-20 15:09:190阅
爱因斯坦无疑是世界上最伟大的人。他不仅解释了许多前人没有解释的物理现象,而且提出了至今无法超越的广义相对论。他因对光电效应的解释而获得诺贝尔奖。根据爱因斯坦的理论,光是由光的粒子组成的。如果光子的动量足够大,它们可以从金属原子中去除电子,这在物理学中被称为光电效应。但是在这个过程中光子的动量去了哪里?

爱因斯坦本人已不在人世,因此这个谜题半个多世纪都没有解开。欧洲法兰克福歌德大学的物理学博士生亚历山大·哈顿找到了答案,首次完善了爱因斯坦的光电效应理论,从而超越了爱因斯坦。为了解决这个问题,他研制了一种光谱仪,具有以前无法达到的高分辨率。据了解,光谱仪长达3米,高2.5米,部件比一辆汽车还多,光谱仪内部配备了高性能激光器,当激光脉冲在大量光子轰击氩气原子时,氩气原子会被电离,而每个原子都释放出一个电子,但光谱仪内部的管道以极高的精度来测量电子。哈顿发现光子的一些动量导致氩原子分裂,剩余的动量转移到电子。

Hartong说,最初光子动量转移到原子核,当原子核分裂时,电子自然地获得了一些动量。哈通解释说,用光子轰击氩原子的过程类似于风把它的动能传递给帆。只要帆够大,风就能推动船前进。如果绳子被扯断,风的动量就会转移到帆上。此外,Hartong的实验还发现了一个更令人惊讶的事实:电子不仅获得了它应得的动量,而且还占用了光子到达原子核的三分之一的动量,这意味着电子窃取了更多的动量。

光,世界上最奇妙的物质,具有波粒二象性。为了更精确地解释这一结果,Hartong将光的电磁特性纳入其中。当氩中的电子被强电场拉离原子核时,强电场会向电子传递额外的动量,所以电子比其他粒子有更多的动量。这项研究解决了光子动量缺失的问题,完善了爱因斯坦的不完备理论,超越了爱因斯坦。
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