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为什么光可以转化成液态超固体? 像液体一样的奇特固体?

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为什么光可以转化成液态超固体? 像液体一样的奇特固体?

发布日期:2025-04-12 06:17    点击次数:108

在浩瀚的科学宇宙中,光这一自古以来便被视为无形之物的存在,总是以其神秘莫测的姿态穿梭于万物之间。

它无质量、以接近光速疾驰,似乎与固态物质的世界格格不入。

不过当科学家们宣布他们成功将光转化为一种既像液体一样流动,又拥有固体晶格有序性的“液态超固体”时这一突破仿佛打开了通往未知世界的大门。

故事的最新篇章,来自于意大利的一支科研团队。

他们的成果,如同魔法一般,令人惊叹不已,并且在2025年的《自然》杂志之上,掀起了一场科学领域的风暴。

这种液态超固体,就像是冰与水的,奇妙结合体,既保留了,固体的有序结构,又兼具液体的流动性,成为量子世界中的,一个悖论状态,挑战着我们,对物质状态的传统认知。

回望过去,2017年的超冷原子实验,曾是这一领域的重要标志,不过它需接近绝对零度这样极端的条件,还有着昂贵的设备予以支持,就仿佛在科学的冰峰之上艰难地攀爬。

而今意大利团队另辟蹊径,利用砷化铝镓这种半导体材料,与激光的巧妙互动,生成了极化激元——一种光子与电子携手共舞的混合粒子,从而在半导体表面脊形结构的约束下,演绎出了液态超固体的奇迹。

极化激元,这个听着很有未来感的词,其实就是光子和电子的“美好结合”。

在半导体这个“特殊地方”里激光就像魔术师手里的棒一样,引领着电子和光子欢快地跳舞,这样就产生了极化激元。

而那些精心设计的表面结构,就好像隐形的围墙,不但限制了极化激元的“行动节奏”,还给它们规划出了能量层级的“路线架构”,接着就促使了液态超固体的形成。

液态超固体的魅力,不但在于它的奇异特性,还在于它所蕴含的技术革命,“技术革命”一词更是引发了人们对未来科技的无限遐想。

只需稍微调整一下激光的参数,就能够像变戏法似的改变材料的性质,再也不用受到低温设备的限制。

光子以近乎光速的运动方式,使得响应速度比原子系统快了上百万倍,这对于一心追求极致速度的量子计算而言,毫无疑问是极为重大的利好消息。

而凭借基于半导体芯片的技术,更是令人浮想联翩,将来或许有可能把这种神奇的物质缩小到手机芯片那般大小,让量子通信等前沿技术变得近在咫尺。

这一发现,不仅仅是科学上的突破,更是对哲学认知的一次挑战。

液态超固体,就像“物理版薛定谔的猫”,既在这里,又在那里,模糊了固态与液态的界限,让我们不得不重新审视物质的本质。

它暗示着,那些曾经被认为“不可能”的物质转化,或许只是我们尚未发现的秘密而已。

如果光都能变成液态超固体,这样其他看似矛盾的物质转化,比如将热量直接转化为有序的机械能,或者将时间以某种形式“凝固”是否也潜藏着实现的可能?



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