广东东莞松山湖,一个在建的大科学装置恰恰与神秘的诺贝尔物理学奖“阿秒”有关。
“阿秒”是什么?
听起来有点陌生的“阿秒”,到底是什么?
阿秒是一个时间单位,是非常非常短的时间。1阿秒等于10的-18次方秒,比飞秒(10的-15次方秒)更短暂。
1阿秒有多短?直观地说,1秒钟内包含多少阿秒,几乎相当于宇宙诞生以来一共有多少秒。
有一句电影台词说“天下武功,唯快不破”。在电子的世界里,变化常常发生在十分之一阿秒内。人类想看到电子的运动,研究电子的动力学过程,需要通过阿秒物理学。
阿秒物理学是研究原子内部电子运动的新兴学科,它利用极短的阿秒光脉冲(指持续时间为阿秒量级的超短激光脉冲)来观测和控制电子的行为,从而揭示化学反应和物质性质的微观机制。
阿秒脉冲激光的出现被认为是激光科学历史上最重要的里程碑之一,目前已经成为物理、化学、生物等众多领域重要的研究手段,成功用于测量和控制内壳层束缚电子运动等过程,人们研究物质结构的视野由此从分子层面进入到原子内部。
阿秒和我们有什么关系?
目前,阿秒光脉冲已成为研究亚原子尺度的物理规律最有力的工具。利用该技术,可观察到闪电产生、药物溶解等瞬态现象。同时,阿秒脉冲激光技术的发展,引发了X射线、自由电子激光、可控高温超导、超高分辨成像、电子信息处理等领域科学与技术层面研究的诸多重大突破。
广东对此已有布局——今年4月25日,阿秒科学中心在东莞松山湖正式揭牌,未来将推动先进阿秒激光设施这一大科学装置的建设。
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