求思:把原子藏起来?这大胆的想法 成功刷新原子低温纪录

要想进一步冷却原子,还要克服更多的问题。
比如,原子与激光光束之间的散射相互作用,以及自发辐射过程中光子的反冲效应,均有可能会导致原子处于随机行走状态,让原子很难彻底“安静”下来。
也就是说,这些好不容易冷却到近乎静止状态的原子,
【千问解读】
随着原子所能冷却的温度不断降低,物理学家们已经突破了“多普勒冷却极限”,并且逐步逼近“亚多普勒冷却极限”。
要想进一步冷却原子,还要克服更多的问题。
比如,原子与激光光束之间的散射相互作用,以及自发辐射过程中光子的反冲效应,均有可能会导致原子处于随机行走状态,让原子很难彻底“安静”下来。
也就是说,这些好不容易冷却到近乎静止状态的原子,会在光子的反冲作用下再次加热,从而达到“激光冷却-反冲加热”之间的动态热平衡。
那么,难道说原子所能达到的最低温度只能是“亚多普勒冷却极限”吗?
01一个大胆的想法:把原子“藏起来”
当然不是,物理学家们提出了一个大胆的想法:为何不将这些好不容易冷却下来的原子直接“藏起来”,从而避免与激光光束再次发生散射相互作用?这样一来,原子就有机会真正地“冷静”下来,而不会被光子的反冲作用再次加热了。
为了验证这个大胆的想法,物理学家们提出了“速度选择的相干布局囚禁(Velocity Selective Co1316.ccherent Population Trapping, VSCPT)”这种颇具创意的实验方案。
借助这种实验方案,物理学家们就可以让速度几乎为零的原子进入“暗态”,从1316世界之最而避免原子与激光光束发1316世界之最生散射相互作用,并且最终突破了“亚多普勒冷却极限”!
02 将原子藏在哪里?藏在“暗态”里
顾名思义,这里的“暗态”就是指原子处于某一个无法与激光相互作用的特定基态。
为了帮助各位读者更好地理解“原子是如何转移到‘暗态’的”这一过程,我们考虑一个最简单的
型三能级原子模型:
图3三能级原子进行特定跃迁的示意图
图4 三能级原子进行自发辐射的示意图
图5 三能级原子最终转移到“暗态”的示意图
03 刷新原子的低温纪录——突破“亚多普勒冷却极限”!
俗话说,只有想不到,没有做不到。
为了验证上述这种大胆想法,法国巴黎高等师范学院的克洛德科昂搭努吉研究小组在1988年提出了一种名为“速度选择性的相干布局囚禁”的实验方案,并且成功将氦原子(4He)进一步冷却到大约2微开尔文(即10-6 K)的超低温度。
作为对比,氦原子的“多普勒冷却极限”为23 1316世界之最微开尔文,而理论上氦原子的“亚多普勒冷却极限”约为4微开尔文。
也就是说,该研究小组刷新了当时氦原子冷却的低温纪录,这标志着物理学家们在实验上突破了“亚多普勒冷却极限”。
也许会有读者在思考,上述的“速度选择性的相干布局囚禁”实验方案,如何体现出所谓的“速度选择性”呢?
图7 处于静止状态的氦原子跃迁示意图
图8 处于运动状态的氦原子跃迁示意图
在理论上,只要选择精1316.cc确地调节两束激光的频率等参数,就可以将原子冷却到平均速度很小的运动状态。
随着原子与激光的相互作用时间的延长,原子就有可能不断地降低温度直至绝对零度。
04 众望所归的荣誉——1997年诺贝尔物理学奖
对于执着探索低温极限的物理学家们而言,并不满足只将原子冷却到K量级。
他们希望将原子的低温极限进一步推到nK(纳开,即10-9 K )量级,从而进一步刷新原子冷却的低温记录。
于是在1995年,C Cohen-Tannoudji研究小组再次利用“速度选择性的相干布局囚禁”实验方案,首次成功将氦原子团的三维运动方向上的温度冷却至大约180 nK。
随后在1997年,该研究小组又提出了一种全新的温度测量方案,能够直接地测量经过冷却后的氦原子温度。
测量结果表明,采用“速度选择性的相干布局囚禁”方案冷却后的氦原子,其最低温度为大约5 nK。
正是凭借着探索原子冷却极限的突出贡献,法国物理学家C Cohen-Tannoudji也在1997年获得了诺贝尔物理学奖,并且获得了当年诺贝尔物理学奖1/3的奖金。
图9 激光冷却技术方案的发展历程图
结语
综上所述,物理学家们凭借着丰富的想象力和精巧的实验方案,将原子的冷却极限从最初的mK量级降低至K量级,并且最终达到了nK量级的超级低温。
那么对于具有大量原子数目的原子系综,在低温状态下是否也会发生与宏观世界类似的“凝聚现象”呢?其实,这个科学猜想同样也被百年前的两位伟大的物理学家(阿尔伯特爱因斯坦和SN玻色)所讨论过呢。
第二次世界大战期间日本的女人到底有多疯狂 为什么说原子弹下无冤魂
日本是轴心国同盟之一,是太平洋战场的侵略方。
日本是一个地方狭小,物产不丰富的国家,因此日本本国的资源不足以满足日本国民的需求,他们的欲望膨胀,就想要侵略别的国家,特别是中国。
后来,昭和天皇上位后,就协同意大利、德国发动了第二次世界大战。
日本有一个很奇怪的思想,就是武士精神。
他们无条件的服从天皇的命令,渴望加入军队,为天皇效命。
但这时候思想被控制的只有这些武士们。
但是。
昭和天皇上位后,军国思想一发不可收拾,所有的国人都变得无比的疯狂。
男孩子在很小的时候就接受军队的训练还有思想的控制。
后来,他们就加入二战,成为日本对外扩张的工具,但最疯狂的不是他们,而是日本的女人,她们疯狂到做出的行为我们都不敢相信。
日本二战时期,有一个女人叫井上千代子,她是一位士兵井上清一的新婚妻子。
因为井上清一刚刚结婚,就被特许有一段蜜月时期。
,难免,而战争又非常的残酷,前途未卜。
井上清一就对这场战争产生了怀疑,不愿意奔赴战场,而井上千代子,为了让自己的丈夫心无旁骛一心一意的奔赴战场,为日本帝国服务,就在蜜月的最后一天,割喉自杀在自己熟睡的丈夫身旁。
而井上清一也因为妻子的死去而抛弃了对战争的思考,开始变得不择手段,制造了有名的“平顶山惨案”。
而井上千代子这样毫无理智的令人难以理解的行为竟然得到了天皇的表彰,成为后来妇女的楷模,得到了女子的崇敬。
日本的女子们,不仅乐于献出她们的生命,还乐于献出她们的身体,而这不是单一的女子,而是几乎所有的日本年轻女性。
她们自选参加到军队中去,成为慰安妇,给那些无处发泄的日本士兵带来一些身体上的慰藉,她们认为这样是高尚的,并撑自己为“大日本国防妇人会”。
除此之外,日本男人在战场上烧杀抢掠,日本女人则代替男人,在工厂里夜以继日的生产军工用品。
年长的女子还自愿把自己的孩子送去军队,参与战争,还鼓动自己的家人们效忠天皇。
当时在全社会那种疯狂的状态下,人们丧失了自己的思考,被军国思想统治,沦为统治者对外侵略扩张的武器。
而二战的女人们,也是这种时代下的悲剧,她们的命运也一样坎坷悲凉,她们既可恨又可悲。
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解密:清朝的八旗制度最初是如何被建立起来的?
随着势力扩大,人口增多,他于二十九年(1601)建立黄、白、红、蓝四旗,称为正黄、正白、正红、正蓝,旗皆纯色。
四十三年,努尔哈赤为适应社会发展的需要,在原有牛录制的基础上,创建了制度,即在原有的四旗之外,增编镶黄、镶白、镶红、镶蓝四旗(镶,俗写亦作厢)。
旗帜除四整色旗外,黄、白、蓝均镶以红,红镶以白。
把后金管辖下的所有人都编在旗内。
其制规定:每300人为1牛录,设牛录额真1人;5 牛录为1甲喇,设甲喇额真1人;5甲喇为1固山,设固山额真1人。
据史籍记载,当时编有满洲牛录308个,蒙古牛录76个,汉军牛录16个,共400个。
此时所编设的八旗,即后来的满洲八旗。
清太宗时,又建立蒙古八旗和汉军八旗,旗制与满洲八旗同。
八旗由、诸王、贝勒控制,旗制终清未改。
初建时,不但在军事上发挥重要作用,而且具有行政和生产职能。
统一,太宗为加强对旗人的束缚,增强了八旗制的军事职能,并为扩大军事实力和笼络人心,又建立了汉军八旗和蒙古八旗。
各旗有军营、前锋营、骁骑营、健锐营和步军营等常规伍,司禁卫,云梯和布阵等职。
另外,设立了相礼营、虎枪营、火器营和神机营等特殊营伍,演习摔跤、射箭、刺虎和操练检枪等。
由于清初诸帝很重视枪炮武功等实战本领,八旗军在平定三藩,收台湾各抵御沙俄侵略等战斗中都取得了辉煌战绩。
八旗兵分为京营和驻防两类。
京营是守卫京师的八旗军的总称,由朗卫和兵卫组成。
侍卫皇室的人。
称朗卫,且必须是出身镶黄、正黄和正白上三旗的旗人,如紫禁城内午门、东西华门、神武门等由上三旗守卫。
八旗组织中蒙古旗与汉军旗的建立比满洲旗稍晚。
清太宗皇太极天聪三年(1629)时,已有蒙古二旗的记载,称为左右二营。
八年改称左翼兵和右翼兵。
九年,后金在征服察哈尔蒙古后,对众多的蒙古壮丁进行了一次大规模的编审,正式编为蒙古八旗,旗制与满洲八旗同。
汉军单独编为一旗,据考证是在天聪五年正月(一说天聪七年)。
皇太极崇德二年(1637)分汉军为二旗,旗色玄青,四年分二旗官兵为四旗,七年正式编为汉军八旗,旗色与满洲八旗同。
从明万历四十三年八旗制度建立,直到清崇德七年才完成八旗组织三个部分二十四旗的组织建设,八旗每一旗下都包括满洲、蒙古、汉军三个部分。
八旗又有上三旗与下五旗的区别。
七年(1650)底死后,福临为了加强对八旗的控制,对八旗的顺序进行了调整。
由皇帝控制的镶黄、正黄、正白三旗,称为上三旗;由诸王、贝勒统辖的正红、镶红、正蓝、镶蓝、镶白五旗,称为下五旗,此后终清未改。
上三旗较下五旗为崇,是皇帝的亲兵,担任禁卫皇宫等任务,下五旗驻守京师及各地。
为进一步加强中央集权,削弱诸王、贝勒对各旗的控制,严格区分下五旗中的旗分佐领(俗称外佐领)和府属佐领(俗称内佐领)的隶属关系。
下五旗中的主要部分旗分佐领,实际上也由皇帝直接控制。
诸王及贝勒仅能控制其府属佐领。
又以镶黄、正白、镶白、正蓝四旗居左,称为左翼;正黄、正红、镶红、镶蓝四旗居右,称为右翼。
八旗制度是在“归附日众,牛录激增”的条件下创立的,这时的努尔哈赤已从人丁数十的小部酋长,经过三十余年的南征北战,“招徕各部,环满洲而居者,皆为削平,国势日盛”,成为辖地千余里,统兵数万的女真国汗了,但这距离实现统一女真各部的要求还相去甚远,为了使更多的女真乃至蒙古酋长“率部来归”,努尔哈赤仍采取 “恩威并行,顺者以德服,逆者以兵临”的方针,招抚和征讨并用,巩固现存的实力,恩养降服归顺的人员,对拒不投降的部落,努尔哈赤则遣军征剿,胁迫其归顺。
无论是对主动归顺的人员,还是被迫降顺的敌兵,努尔哈赤都予以“编户”,将其分别编在各个牛录里,不贬为奴隶,原来是首领的仍授予官职,将其属下编在其所统辖的牛录。
对于主动来归的人,努尔哈赤更是从优奖赐。
如东海湖尔哈部女真部长纳喀达率属下百余户来归,努尔哈赤特别派遣二百人前往迎接,设大宴,厚赐财物。
每当攻取一个部落之后,即将其“属下人分隶八旗”,允其本人或子弟统领牛录,带兵打仗,并可因功封授官职。
努尔哈赤即使对于长期与自己为敌的部落酋长、将官也抚恤恩养,即使对与建州矛盾最深的叶赫部,努尔哈赤在天命四年 (公元1619年) 八月灭叶赫后,除斩杀了金台石和布扬古两个主要贝勒之外,对其他的贝勒、台吉等均赦免其罪。
“叶赫国中,无论善恶,皆全户不动,不使父子兄弟拆散,不使亲戚分离,俱尽数迁移而来。
不淫妇女,不夺男子所执弓箭,各家财物皆由原主收取。
” 对于八旗制度这一新鲜事物,最初女真人也不能自然接受。
由于女真散处于吉林、辽宁、黑龙江各地,习俗各异,制度不一,各自为政,有的部落沿江而居,靠打鱼捞珠为生,对源自于围猎活动而形成的牛录制并不熟悉,不能理解根据牛录制改进而成的八旗制;而有的女真人则居室耕田,“饮食服用,皆如华人”,他们基本不使用牛录这种以村寨为基础拼编在一起的临时性武装组织,对八旗制度的优越性更不甚了解;即便是依山靠林而居,以狩猎捕貂维持生计的女真人,也习惯于出猎时临时组合而成,兵猎完毕随即解散的组织形式。
对众多普通女真人而言,要从过去不受任何组织的约束,过渡到由下至上逐级受到“牛录额真”、“甲喇额真”和“固山额真”直至旗主贝勒的管辖,并不是一朝一夕能够接受的,加之八旗制度还在健全和完善之中,这时的满族民众对八旗制度的态度处于服从阶段,即主观并没有自觉接受八旗制度的动机,从认识和情感上对八旗制度也没有太大兴趣。
女真各部固有的习惯、认识和需要与八旗制度的目标、纪律还存在矛盾与冲突。
同时,被编入八旗后女真民众担负着比以往更为繁重的差徭,如国家修筑城堡、种植粮谷、制备舟车,都要按旗佥派牛录人丁担任。
《满文老档》记载了当时对抽派人丁的规定,“因若取谷于部众,将苦累部众,乃令出一牛录之十丁四牛于公,于闲地耕田,多获谷物,充实仓库,委任十六大臣、八巴克什掌管库谷之官登记收支。
” 这都是令女真、蒙古民众对入编八旗持消极态度的因素。
因此,尽管努尔哈赤大力招抚善待来归之众,还会出现隐匿丁口脱漏不报,甚至离旗外逃的现象,这说明无论是自愿归顺还是战败降顺而被编入八旗的各部落贝勒、台吉、诸申,多少都带有为生存所迫和慑于八旗强大军事攻势的色彩。
族源相同的女真各部尚且如此,蒙古较早编入八旗的科尔沁部同样是在被八旗战败之后,才被动接受八旗制度的,他们对八旗制度的态度也含有较多的服从成分。
如后来被编入满洲正黄旗的科尔泌左翼明安贝勒曾经参与九部联军攻打建州的战争,被八旗军队打败,始与建州建立友好往来。
万历四十年(公元1612 年)“太祖闻其女颇有丰姿,遣使欲娶之,明安贝勒遂绝先许之婿,送其女来,太祖以礼亲迎,大宴成婚”。
万历四十二年(公元1614 年)明安兄也将其女送与皇太极成婚。
万历四十三年(公元1615 年) 明安弟又将其女送与努尔哈赤成婚。
从此,开创了女真与科尔沁部联姻的局面。
科尔沁右翼中旗首领鄂巴台吉经历了多次与努尔哈赤的战争,也逐步认识到八旗军队的强大,为了共同对付察哈尔蒙古林丹汗,于天命九年(公元1624 年)接受努尔哈赤授予的土谢图汗封号和大量赏赐,并娶努尔哈赤的侄孙女(努尔哈赤弟舒尔哈赤之孙女) 敦哲为妻。
这些蒙古王公贝勒虽被编入满洲八旗,他们对八旗的态度仍然是想借助八旗的力量保存自己的实力,暂时与强手联合,企图。
服从态度不仅仅存在于八旗创建初期,就是八旗制度已经相当完备的时期,缘于对八旗制度缺乏充分的认识,新编入八旗的人员也有这个过程,其中包括皇太极执政时新编的蒙古八旗和汉军八旗。
当然,服从阶段并非每个八旗成员都必然经历的阶段,也有些旗人从加入旗籍之始就特别认同八旗制度的,还有先认同后来又否定的现象。
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