你不曾知道的负质量

来源 :知识窗 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tengjun1008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  2017年4月,美国华盛顿州立大学的物理学家创造出了具有负质量的超液体。当然,这并不意味着用秤称量这种物质时,读数会显示负数,它是一种力学上的体现:推动这种物质时,它不会沿着力的方向加速,反而会迎着推力加速。
  迈克尔·福布斯是华盛顿州立大学物理与天文系的一位助理教授,也是这个实验的领导者,他说:“虽然这种现象很难在实验室产生,但它有着重大的意义,可以用来加深我们对宇宙的理解。”
  牛顿第二定律告诉我们,作用于物体上的力等于这个物体的质量与其加速度的乘积。通俗点说,就是如果我们推动一个正质量物体,它会被我们推着往前走。可对于一个具有负质量的物体来说,其加速度与受到的力方向相反,去推一个负质量物体时,我们会被它推着往回走。
  那么,什么是負质量呢?负质量是天文物理学的一个理论术语,是指一个物体的质量为负数。严格地说,这次的发现并不能被称作负质量物体,而是一种负质量现象或者负质量效应:在某一个特定的时空区域和特定状态下,突然间,牛顿第二定律前面就需要加个负号了,就是这样。
  福布斯教授和他的团队用激光把10000个铷原子束缚在一个很小的区域里,然后再用另一束激光把它们冷却到接近绝对零度。此时,这团铷原子进入了全新的状态:玻色-爱因斯坦凝聚态。在玻色-爱因斯坦凝聚态下,不会有单独的原子存在,这10000个铷原子会融合在一起。这块玻色-爱因斯坦凝聚态被困在一个雪茄状的一维势阱中,福布斯用另外两束激光使铷原子产生自旋轨道耦合,自旋轨道耦合与玻色-爱因斯坦凝聚態的能量色散曲线不再是通常的抛物线,而是在临近底部的地方有一个小突起,这个区域的曲率为负,对应着负的等效质量,扩散到这个区域的玻色-爱因斯坦凝聚态就相应地有负质量了。
  起初,玻色-爱因斯坦凝聚态被困在靠左边的最低能量上,福布斯撤掉束缚后,这块玻色-爱因斯坦凝聚态开始扩散,左边正常扩散,而右边的扩散进入负质量区域。我们可以把这个现象想象成地上的一桶沙子,把桶壁撤走时,沙子由于重力的因素会向四周扩散,当沙子在某一个方向上扩散到负质量区域时,它们不再向外扩散而是向内收敛,因为重力的作用在这个区域从吸引变成了排斥,此时的沙堆像被一堵墙堵住了一样。那10000个铷原子形成的玻色-爱因斯坦凝聚态时就像这堆扩散的沙子,在负重力的区域开始掉头向回走。到目前为止,研究人员声明,负质量流体研究中所看到都是非常初期的。
  我们可以开一下脑洞:如果我们生活在负质量的生活中,会遇到什么有趣的现象?大街上跑的负质量汽车个个都挂着倒挡向前飞驰;超市的顾客被负质量手推车拉着向前走;发射火箭也不再发愁燃料了,固定架打开的瞬间,负质量火箭就如轰炸机投下的一枚炸弹一样“坠入”深空……当然这些想象荒谬而遥远,这次发现的负质量还远远达不到这种程度。但福布斯表示:“我们对这个实验条件有着精美绝伦的控制,这个控制给了研究人员研究宇宙中神奇现象的新工具,他们可以用其模拟宇宙的极端环境,比如中子星、黑洞、暗能量。”
  虽然负质量的研究还有很长的路要走,但有一件事是肯定的,物理学正在不断地推动人类前进的脚步,就像那句话说的一样:“一切皆有可能!”
其他文献
母狼餐馆位于普罗旺斯山区的一个小村庄里,比起顾客至上的服务行业,这个店很是霸道,它严格恪守的营业时间是中午12点到13点半,晚上20点至21点半,一周还仅仅营业四天。  可顾客为什么蜂拥而至?而这么苛刻的餐馆为什么经营了百年却依旧如此吸引世界的眼球呢?这得感谢彼得·梅耶尔在他名扬天下的普罗旺斯散文集里写到了这家小餐馆,从此这家餐馆名扬天下。  其实,这个餐馆持久的生命魅力,不仅仅是文豪带来的声誉,
1666年9月2日到5日,伦敦烧起了一场大火,四天烧掉了大半个伦敦城,13200幢民房、87间教堂、44家公司被烧成灰烬,436英亩土地被烧得寸草不生。为纪念伦敦大火350周年,英国人脑洞了一个特别的纪念方式:重塑一个微缩版伦敦,再烧一次,以警示后人!  他们找来了“燃烧艺术家”大卫·巴斯特,由他在一条驳船内搭建了一个整整120米长全木头打造的微缩伦敦,上面密密麻麻地堆满了200栋微缩房屋和建筑,
许爷在网站简介上的身份是副教授,但在学生心里的简介上,身份和描述却五花八门:怪物、女汉子、传道授业、锋芒毕露……  一  许爷三十岁出头,是我们院的副教授,性别女。  她的第一堂课,我和舍友就迟到了。许爷的课几乎没有人敢迟到,舍友早有耳闻。但那次眼看着到教室了,舍友却发现自己忙中出错——许爷布置的假期作业忘在了宿舍。权衡了迟到和不交作业的利弊,舍友决定回去取。当我们在上课铃响后才出现在门口时,整个
青春过后,我才发现,我们越是青春,父母操的心也越发多。  早恋是青春的重要课题,父母追星般地关注着我的私人空间,窥探着我的心理动向,软硬兼施糖衣炮弹的招儿都曾试过,但是聪明的我从未中过招儿。  上班报到的前一天,母亲在家中给我收拾衣物时,眼圈就已经红了很久,我知道母亲一定是哭了大半夜。不过,那时的我还不理解当小燕子翅膀硬了飞离老窝的时候,那只哺育它的老燕子会是什么心情。是高兴欣慰,还是伤心难过?或
因事耽搁,到单位时,已经上午九点。停车场“满员”,车子只好开去后面A单位的停车场。  见到我,A单位的看门阿姨笑逐颜开地迎上来:“来啦?好像好几天没看见你啦。”  “出差了几天,才回来,阿姨,麻烦开下门吧。”  “好的好的,等一下啊。”  门杆应声而起,车子鱼一样滑进去,停稳。要走了,阿姨又笑嘻嘻追着说了几句家常话,这才道了再见。  亲眼目睹这个场景的另一位同事特别惊讶:“你给老太太灌了什么迷魂药
微信里,最好不要问人家在不在。  一句“在吗”,对方看到了肯定不开心,默不回应,是好结局;坏的局面呢,是被人拉黑,或者对方开启了“重新验证模式”。惹不起,躲得起,因厌恶而疏远。  大家都忙,浪费对方的时间,无疑是谋财害命。所以,最好的做法是,有事说事,无事不言。不要吃饱了撑的,见人就问“在吗”,不仅不礼貌,而且很邪乎,好像要掌控人家的一切似的,有霸气侧漏的味道。  没事的时候,不问人家“在不在”,
手机没电了,我坐在地铁里,像回到小时候一样,在车厢里东张西望起来。我发现已经没有人再拿着报纸阅读今天发生了哪些新闻,而都是举着手机,照着自己麻木的脸。许多年前,我和爸爸妈妈一起来北京的时候,总要在进地铁之前,到进口处的报刊亭抢一份四点钟刚刚开售的《北京晚报》。去晚了,报纸就卖光了。  这习惯,我坐火车去伦敦的时候还继续保持着。伦敦的地铁报完全免费,大家可以随意读取,有的人甚至因为还没有读完报纸上有
1  活在这样一个喧嚣的世界,要是战战兢兢没点儿胆量,一点意思也没有。当然了,仅凭胆量活着,玩粗暴的甚或走粗野的路子,那就真没意思了。  你得畏惧些东西,也总得不怕点什么。不去吓别人,也不被别人吓住自己。这差不多该是一个人胆量最合适的表达了。  2  胆量是与血性相关联的。胆小的人,往往都会有一些懦弱。人懦弱了,就会显得委顿和卑怯。一个人气场小了,格局就会局促。而当一个人懦弱得太久了,人生沦陷得自
1  一个人内心的平静,才是真正意义上的强大。  偶有读者给我留言,说自己今年大四,跟我一样。他问我:“为什么感觉你好沉稳?都快大四毕业了,你怎么一点儿都不紧张,还能每天静下心来写文章,佩服佩服。”  看后,我笑了一下,反问他一句:“面对生活,难道紧张就有用吗?”  他若有所思地回了个笑脸给我。  我没有再追问,只是默默地发去一句心中的话:在浮躁的世界里,试着做一个内心平静的人,也挺不错的。  2
我总是分不清兰草和韭菜。  可是父亲偏偏喜欢种植这两种植物。他喜欢把韭菜腌制成微黄,再用来下馒头,也喜欢用盛开的兰花泡茶,抑或做份鸡蛋汤。  我们家屋后东边的角落有个大大的花坛,那是父亲的杰作。花坛左边种的是兰草,右边种的是韭菜。兰草一年四季青翠碧绿不落叶,秋天过后韭菜就枯萎了,只有躲在泥土中的根茎还是鲜活的。即使这样,我依然分不清它们之间,谁是韭菜,谁是兰草。  父亲最会伺候的植物是兰草和韭菜。