不用“X光眼”就能“看穿”墙壁

wolf999

　　伦敦帝国理工大学的Chris Phillips教授和他来自伦敦和瑞士的同事们在帝国理工学院的激光实验室研究生成了一种新的光学效应。这种光学效应可以使固体物质变得透明，从而可以用来在地震中穿透碎石观看到下面的情况。这项研究成果最初发表在《自然材料》上。
　　这种在伦敦的一个实验室生成的光学效应意味着，总有一天我们可以透过像墙壁这样普通的不透明固体物质看到对面的事物。伦敦帝国理工学院和瑞士纽夏特大学的研究员称，这一突破性的技术成果将最终被用于在地震中透视碎石，寻找生还者，或是被用于检查因骨骼遮掩导致普通X光无法看到的部位。
　　这种光学效应基于一种新材料的发展，这种新材料利用原子在物质中的运动轨迹，使其以一种全新的方式与激光束相互作用而成的。英国科学家和瑞士同行进行这项研究的突破性意义就在于，这项技术的原理恰恰与至今被人广泛认可的爱因斯坦的理论相抵触。在研究过程中，为了使激光器起作用，通常使用晶体或玻璃作为光线放大材料。这种材料必须达到一种被称为“粒子数反转”的状态。
　　这就意味着这种材料里的原子必须有足够的能量被激活，才能放射而不是吸收光线。如果处于高能量状态的原子数量大于处于低能量状态的原子数量之时，就会出现“粒子数反转”现象。
　　量子物理学家很早就预测到，由于原子内部电子的振动而使原子产生波形的运动轨迹，通过干扰其运动轨迹，不需要达到“粒子数反转”状态，光线也可以增强。以前，科学家只是在对气体原子的研究中发现过这种现象。然而，直到帝国理工大学对此做出研究之前，人们一直认为这一现象在固体中是不可能实现的。
　　为了使他们的试验取得突破性的进展，研究员们特制了一种特殊式样的晶体，长度仅有几十亿分之一米，其运动相当于“人造原子”。当光线照射到这些晶体上的时候，晶体就和光束在分子水平上缠绕在一起，使这种材料变得透明，而不是被其吸收。
　　于是，一种新的、透明的材料在相互“纠缠”的作用下产生了。这种“缠绕物”由分子构成，一半是物质一半是光线。这种材料使光线第一次在固体中不发生“粒子数反转”的情况下增强。
　　伦敦帝国理工大学的Chris Phillips向我们解释说；“这种真正的‘X光眼’效应依赖于常常被忽略的一种物质的特性——物质中的电子是以波形轨迹运动的。目前，我们已经发现如何对这些波形运动电子进行直接控制了。实验的结果常常使人不可思议，有着令人激动的深远意义。尽管目前这种效应只能在实验室特定的环境中生成，但这具备了在各种新条件下运用的可能性。”
　　这一研究小组还发现，当光线穿过这种新材料的时候，传播速度急剧下降。这一现象足以证明光完全有被阻止和储存的可能性。
　　Phillips教授相信，这一重大发现明确意味着，它可以运用到一种安全信息网络中。他说：“在我们发送信息，如在光纤中用光脉冲发送信息时，通常只能通过特定的测量方式进入，而这种方式往往会对信息本身的传播造成干扰。”
　　“这一技术为我们在不干扰信息的情况下，提供了一个通过网络传播光信号的途径。私密信息一旦被监视，干扰就会立即出现，从而我们就可以百分之百断定有人在窃听信息。”

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