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澳科学家成功拍摄到首张原子阴影照片

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:14

    澳科学家成功拍摄到首张原子阴影照片

    激光射线投影出人类历史上第一张原子阴影照片。

    北京时间7月13日消息,据美国国家地理网站报道,澳大利亚科学家已经成功拍摄到历史上第一张原子阴影的照片,这是人类史上在可见光下拍摄到的最小事物照片。研究者称,这种成像技术对于基因科学的研究与密码学领域将拥有巨大的实用价值。

    这种开创性的摄影方法使用了一个电场来使载有电荷的镱原子或者镱离子在一个真空环境中处于悬浮状态,然后研究人员将一道宽度大约为原子本身宽度1000倍的激光射线照射在镱原子上进行拍摄。镱原子吸收了激光射线的一部分,然后由此产生了一个阴影,阴影被安装在显微镜上的一个棱镜进行放大,最终被一个电子照相机感应原件拍摄到。

    研究团队之所以使用镱原子作为拍摄对象是因为他们知道他们可以制造一道足够强度的并且可以被这种元素所吸收的激光射线,这样才能产生一个可以捕捉的阴影。

    该项研究负责人、澳大利亚格里菲斯大学物理学家大卫-凯乌平斯基介绍说,“每一种元素都会对不同特定波长的光产生反应,因此我们针对不同元素的原子运用该技术进行拍照时需要使用到不同的激光射线系统设备。原子本身是在可见光能被看到的最小单位,因此研究团队这次拍摄到的原子阴影堪称史无前例。成功拍摄到这幅照片之后,研究团队再次改进了他们的技术,拍摄到了比图中所示的镱原子的阴影还要暗两倍的照片。”

    目前,研究团队仍旧在提高拍摄图片清晰度方面进行改进工作。或许有一天我们可以有幸在照片上看到原子核周围电子的运动所形成的阴影。这项原子阴影成像技术或许有一天能够帮助科学家通过向细胞照射激光射线的方式研究其中的DNA,通过观察激光射线被吸收的情况来判断DNA结构。当前用来解密DNA的方式,包括向DNA附着特殊的分子,都对细胞有着潜在的伤害。这项技术或许有一天也能用在量子密码网络传输信息方面,使用单个原子作为信息载体并通过量子物理学来保证信息的私密性。凯乌平斯基表示,“我们的这项技术提供了一些新的途径能够让原子传递更多的信息,或许,我们能在信息储存节点上建立新的协议。”(彬彬)

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