光子與原子質(zhì)量之間的轉(zhuǎn)移效應(yīng)解釋了光動(dòng)力悖論
在最近發(fā)表的一篇研究論文中，阿爾托大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，在透明介質(zhì)中，每個(gè)光子都是伴隨著原子質(zhì)量密度波的。光子的光力使介質(zhì)中的原子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，在硅基的情況下，它們可攜帶光的總動(dòng)量的92%。 8,)<,g-/=
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如上圖所示，光在晶體中傳播，原子上尺度上光力會(huì)形成一個(gè)質(zhì)量密度波。圖片來源：阿爾托大學(xué)。 wjHH%y
這一新的研究發(fā)現(xiàn)解決了光的百年來的動(dòng)力學(xué)悖論。在文獻(xiàn)中，透明介質(zhì)中存在著兩種不同的光動(dòng)量值。通常，這些值相差十倍，這種差異稱為光的動(dòng)量佯謬。動(dòng)量值的差異是由于忽略光脈沖運(yùn)動(dòng)的原子動(dòng)量引起的。 d}@n,3
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為了解決這種動(dòng)量佯謬，研究人員證明了狹義相對(duì)論需要一個(gè)額外的原子密度與光子傳播情形。在相關(guān)經(jīng)典的計(jì)算機(jī)模擬中，他們利用光學(xué)力場(chǎng)和牛頓的第二定律表明，增加原子質(zhì)量密度是通過光脈沖在介質(zhì)中傳播而形成的。 [*r=u[67F
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質(zhì)量轉(zhuǎn)移導(dǎo)致光的總動(dòng)量分裂成兩個(gè)分量。動(dòng)量場(chǎng)等于亞伯拉罕動(dòng)量，而總動(dòng)量，也包括由光力驅(qū)動(dòng)的原子動(dòng)量，這等于閔可夫斯基動(dòng)量。 m-Qy6"eW
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