第三百五十八章 这章其实揭示了一个真相（上）

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冷原子研究。

从字面就不难看出这是指在超低温的条件下研究原子的工作。

高中化学没有挂科的同学应该知道。

原子的温度最直接的反映是原子的速度。

也就是二者呈现正相关。

常温下。

原子运动速度是很快的跟亚索似的滑来滑去问号根本跟不上它们。

而要研究原子的物理性质需要一个稳定的不会乱跑的单原子或者原子集团。

所以呢。

在研究原子的时候就需要把原子冷却下来也就是把它们给‘冻住’。

通常情况下研究需要原子的温度在μk附近。

但是由于成本问题很多时候并不需要整个实验装置都处于μk的温度下。

所以正常的做冷原子的课题组都会使用激光来冷却原子。

也就是冷却很小的一块区域。

后世一些日料店也喜欢整这种活不过他们不是冷却而是加热——把一块鲜牛肉的中间部位烤熟其他部位都是生的美其名曰炙心牛肉刺身。

这种吃法徐云倒是没多大偏见但一片要五十多块钱就很挑战人智商的底线了

话题再回归原处。

目前冷却激光的原理大多都是多普勒冷却原理较为复杂此处就不多赘述了。

总之这玩意儿能把原子的温度降到很低很低。

但降温的最终结果只是给原子减速原子虽然慢了下来但它们依旧无序的散落在冷却区域的各处。

就像你圈定了很长一条的高速公路让其中的车子都失去了动力停在原处但想要研究这些车子还需要把它们给聚集到一起才行。

所以这时候呢就要上另一个技术手段了。

那就是磁-光囚禁阱。

磁-光囚禁阱简称磁光阱代号mot。

在《自然》杂志2019年评选出的百大微观实验中磁光阱位列第58位是一个非常非常精妙的实验设计。

它利用了磁场和光场慢慢的将微粒变得可控可聚集起来。

mot具体的方法是在z方向上安装一对反亥姆霍兹线圈则在xy平面上是沿径向分布的磁场。

正中心磁场为0在磁场不为0的地方会产生塞曼分裂。

塞曼分裂的能级为Δe=gμbbz/?而能级噼裂的大小与磁场大小有关磁场大小与空间位置有关。

所以在存在mot的情况下二能级原子会受到一个fmot的力。

此时施加两束对射的圆偏振光当磁场正向时相较于σ+的光σ-的光失谐小更接近与原子共振。

因此原子会沿着σ-的光传播方向移动到磁场接近0的位置。

磁场负向的地方则相反最终还是会将原子推向磁场接近于0 的地方。

最终。

原子就会被囚禁在磁场为0的点上。

这个原理非常简单也非常好理解。

mot可以聚集很多的原子一次大约可以聚集千万以上的量级同时原子密度也会比较大大概在10^9/cm^3左右。

就相当于有一辆铲车把停在高速路上的所有汽车都‘推’到了一起。

当然了。

传统mot的实验对象是原子实验的时候加入的都是原子气体——没错都是气体。（气态金属原子这概念不知道现在的课本上讲过没有印象中应该是有的）

而与原子不同徐云他们此次需要考虑的是孤点粒子。

二者无论是在体积还是难度上都无法同一而论只是孤点粒子同样为电中性所以孤点粒子是极少数可以用mot原理进行凝聚的微粒。

不过说一千道一万这终究只是理论上的可行性。

能不能成功将孤点粒子基态化还需要看最终的实操环节。

“陆教授。”

操作台边徐云正在和陆朝阳介绍着自己的实验思路：

“我的想法是这样的首先我们在束流通道的内部利用倏逝波构造出一个不均匀光强的光场。”

“接着呢再根据光场分布去铺设相同趋势的电场。”

“如此一来每个点倏逝波产生偶极力的不同便会让微粒不停的‘蹦跶’。”

“每‘蹦跶’一次我们就略微降低囚禁电场原子之间的静电斥力就会让带电微粒散开外侧的粒子就会逃逸。”

“而孤点粒子则由于没有静质量也没有带电性的原因将会永久性的保存在通道内。”

徐云的这个方案用人话用通俗点的话来说就相对于现实里的抖簸箕。

铅离子碰撞后的微粒就相当于掺杂了泥土、种子、虫子、杂草的混合物。

想要将它们分类最好的办法就是抖簸箕。

只要设计好合适的孔洞大小最终总是能抖出来你需要的东西——无外乎具体的力度和孔洞直径罢了。

当然了。

这种解释只是为了方便理解对于陆朝阳这种业内人士来说需要考虑的远远不止抖动那么简单。

只见他沉默片刻抬头看向徐云：

“思路大致可行但是小徐我有一个问题啊。”

说着陆朝阳左右手各伸出一根食指指尖对指尖碰了碰：

“你看指尖和指尖接触就好比是两道束流互相碰撞这个环节不存在什么争论但是”

随后陆朝阳将左手原本卷曲的大拇指伸平和已经伸出的食指形成了一个等于号的姿势接着两根手指的指面互相碰了碰：

“但是小徐你有没有考虑过相同束流内也就是运动方向相同的铅离子可能因为电场原因而出现碰撞或者激发的情况呢？”

“如果内部重离子发生碰撞那么后续的方向就不可控了。”

边上一位正在打下手的男生闻言也颇为赞同的点了点头。

陆朝阳的疑问同样不难理解。

就好比在正面战场上两支军队正在互相发射导弹彼此导弹的轨迹都是射向的对方。

但若是在导弹飞行的途中天地之间忽然额外多出了一股来自非运动方向的力并且这股力大到了足以影响导弹的轨迹

那么这样一来就很可能会出现一种情况：

未碰到敌方导弹之前己方导弹先一步被改变了线路内部发生了碰撞。

这种碰撞的后果虽然同样属于爆炸但显然没有任何价值——发射导弹的目的是为了杀伤敌人而不是单纯的看烟花。

因此这种情况

确实必须考虑在内。

否则整个实验就成笑话了徐云的威信也会受到极大的影响。

不过徐云对这个情况显然早有准备只见他拿起笔很快在纸上写下了一个式子：

ψ∝exp?(?|x|/x0)。

接着在式子下方画了一横便不再说话。

看着这道式子陆朝阳的眼中微微浮现出一丝错愕：

“这是”

过了几秒。

他忽然哎呀了一声重重一拍自己的额头：

“哎呀你看看我怎么把delta势阱给忘了okok小徐那我没问题了。”

徐云脸上的表情没什么变化不过微微翘起的嘴角还是隐隐暴露出了他的内心小得意。

没错。

聪明的同学想必已经看出来了。