科学家提出由准粒子驱动的超亮光源

顺其自然362

科学家们通过在欧洲高性能计算联合企业提供的超级计算机上运行先进的计算机模拟，研究了等离子体中准粒子的独特性质。他们提议用准粒子创造出与当今最先进的光源一样强大的光源，但要小得多。信用:贝尔纳多马拉卡

（）据罗切斯特大学：一个国际科学家小组正在重新思考辐射物理学的基本原理，目的是创造出超亮的光源。在《自然光子学》杂志上发表的一项新研究中，来自葡萄牙高级技术研究所(IST)、罗彻斯特大学、加州大学洛杉机分校和法国应用光学实验室的研究人员提出了使用准粒子创造光源的方法，这种光源的功率与当今最先进的光源相当，但要小得多。

准粒子是由许多同步运动的电子形成的。它们可以以任何速度行进——甚至比光速还快——并能承受强大的力，就像黑洞附近的力一样。

“准粒子最迷人的一面是它们能够以支配单个粒子的物理定律所不允许的方式运动，”激光能量学实验室的高级科学家、机械工程系助理教授、光学研究所副教授约翰·帕拉斯特罗说。

帕拉斯特罗和他的同事通过在欧洲高性能计算联合企业的超级计算机上运行先进的计算机模拟，研究了等离子体中准粒子的独特性质。他们看到了准粒子光源的应用前景，包括扫描病毒的非破坏性成像，理解光合作用等生物过程，制造计算机芯片，以及探索行星和恒星中物质的行为。

“灵活性是巨大的，”IST大学博士生、该研究的第一作者贝尔纳多·马拉卡说。“尽管每个电子都在进行相对简单的运动，但所有电子的总辐射可以模拟比光或振荡粒子运动更快的粒子，即使局部没有一个电子比光或振荡电子更快。”

基于准粒子的光源可能比现有的形式有明显的优势，如自由电子激光器，因为它们既稀少又庞大，所以对大多数实验室、医院和企业来说不切实际。根据这项研究中提出的理论，准粒子可以在很短的距离内产生令人难以置信的亮光，有可能在全球实验室中引发广泛的科学和技术进步。