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磁單極子噪音首次被“聽”到

文章來源:科技日報 劉霞   發布時間:2019-07-05  【字號:     】  

  據物理學家組織網3日報道,英國牛津大學物理學教授塞穆斯·戴維斯率領一支實驗物理學家團隊,首次研制出一款磁場噪聲波譜儀,讓人類第一次“聽”到了一個磁單極子流產生的磁噪聲。

  磁單極子是展現量子化磁荷的基本粒子。1931年,量子理論的先驅保羅·狄拉克首先從理論上用極精煉的數學物理公式預言,磁單極子是可以獨立存在的。自此,很多科學家對其進行了深入研究。

  理論認為,某些類型的磁絕緣體的熱激發態會表現出磁單極子的所有特征。去年,布倫德爾和同事弗郎西斯卡·基施納博士預測,這些化合物內部磁單極子的隨機運動會產生一種特定的磁噪聲。這些磁性絕緣體中的任何晶體應該會自發產生大量隨機波動的磁場。然而比較麻煩的是,這種磁場的強度預計僅為地球磁場的十億分之一。

  戴維斯和同事創建了一個基于超導量子干涉裝置(SQUID)的極其精確靈敏的磁場噪聲波譜儀。借助它,科學家們在晶體Dy2Ti2O7中,預測的一個稠密磁單極子流特征展露無遺。因這種磁單極子的噪音出現在20k赫茲以下的頻率范圍內,當被SQUID放大時,人類實際上可以“聽”到它。

  戴維斯表示:“磁單極子是一種重要但極難捉摸的基本粒子,我們首次開發出了探測和研究磁單極子的新方法,能開展磁單極子物理學新的研究?!?/p>

  該研究發表于最近出版的《自然》雜志。




(責任編輯:侯茜)

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