法国物理学家发明光子盒，实现爱因斯坦 80 年前设想

央视国际 2007-03-16 13:49 来源：新华网

1927 年，爱因斯坦在假想实验中设想了一个可以捕捉光的盒子，只释放一个光粒子或光子爱因斯坦发明电灯泡，以计算质量和能量之间的关系。 80 年后，法国物理学家将这个梦想变成了现实，发明了一个光子盒，可以捕捉光子并监测其从产生到消失的整个过程。

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据法新社14日报道，该装置面积只有2.7厘米见方，由一个腔体组成，箱体表面采用的材料是高反射率的超导镜，可以在七分之一秒的时间内捕获并监测一个光子。可别小看这段时间爱因斯坦发明电灯泡，在这期间，一个自由光子可以行进从地球到月球距离的十分之一左右。

光子可能是物理学中最基本的粒子。当灯泡通电时，它每秒会发射多达 10 的 15 次方个光子。但是一旦你看到光子，它就会消失，因为使它存在的能量在它接触到你的视网膜的那一刻就被消耗掉了。

计数光子的传统方法是使用光探测器，其工作原理是吸收撞击光子的能量。然而，撞击会损坏光子，因此科学家需要一个“透明”的计数器。

法国团队称，他们通过将一束铷原子穿过一个捕获光子的盒子找到了答案。光子的电场会稍微改变原子的能级，但不足以使原子从电场中吸收能量。当原子穿过光子的电场时，它会导致绕原子核旋转的电子略微延迟，这种延迟可以用现代原子钟技术来测量，该技术将电子的轨道视为“钟摆”来测量精确的时间。

该研究成果将于本周在英国《自然》杂志上发表。 #