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【科研新闻】物理学家首次证明费米子运动时存在排斥(zz)
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一组来自法国d’optique研究所的科学家最近证明费米子在运动时无法保持很近的距离，结果发表在《Nature》上。这对于在量子尺度上了解以上现象非常重要。 很长一段时间以来，量子力学理论规定特定的粒子——费米子无法以非常近的距离保持运动。例如，在一束全同粒子束中，理论上假设粒子之间的距离总是要大于给定值的，我们称之为“相关长度”。 来自d’optique研究所Charles Fabry实验室的科学家通过和荷兰阿姆斯特丹的Free大学合作，发现这一“反聚束”特性确实存在，而在这之前它从未被证明过。粒子之间相互排斥，尽管它们间的相互作用几乎可以忽略不计。事实上，这一“反聚束”是由量子干涉引起的，它保证了找到两个很接近的粒子的几率为零。 为了得到以上的结论，科学家比较了费米子和玻色子的行为。在同样的条件下，玻色子由于量子干涉导致它们呈现出相反的性质——“聚束”性，也就是发现两个接近粒子的几率变大了。d’optique研究所使用了相同的包含了两个氦同位素的系统进行以上的实验，以保证条件的相同。 实验的结果证明，费米子的相干长度接近于1毫米。这一作用是符合预期的，但是证明过程本身包含了我们对于探测原子之间相互作用能力的提高，因此未来我们或许可以进一步了解物质在量子尺度下的各种行为。 (2007年3月10日 zz) |
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