匹兹堡大学 信用:Petr Kratochvil/公有领域 光以大约每秒300，000，000米的速度作为光粒子、光子或等效的电磁场波传播
由赫沃耶·彼得克领导的实验
K
梅隆大学物理和天文系的教授研究了围绕光的起源的想法，拍摄光的快照，停止光并利用它来改变物质的属性
彼得克与学生和合作者教授
台湾清华大学的陈彬(罗宾)黄和日本筑波大学的久保笃进行了实验
他们的发现发表在《纳米和飞秒尺度上的等离子体拓扑准粒子》论文中，该论文发表于12月
24期《自然》杂志
彼得称赞研究生戴亚男在这个过程中的远见和工作
“然而，这项研究的结局是，进行实验并提供理论模型的延安证明，他所受的教育远远超出了他的教授的水平，能够深刻地解释纳米技术的拓扑性质和光场的相互作用，”他说
该团队进行了一项超快显微镜实验，他们将持续时间为20飞秒(2×10-14秒)的绿光脉冲捕获为复合光-电子密度波动波，称为表面等离子激元，并以光速在银表面成像它们的传播
但是他们做了一个扭曲，使得光波从两边聚集在一起形成一个光漩涡，在那里光波看起来像旋风一样围绕一个静止的公共核心循环
他们可以制作一部电影，讲述光波如何在纳米(10-9 m)波长范围内搅动，通过成像电子，两个光子聚集在一起，导致从表面发射
用电子显微镜收集所有这些电子，形成光线经过的图像，从而使研究人员能够拍摄它的快照
当然，如果没有什么比光更快，人们就无法拍摄它的快照，但是通过发送两个时间间隔提前10-16秒的光脉冲，他们可以想象光波如何聚集在一起，导致它们的联合振幅在空间的固定点上升和下降，形成纳米(10-9米)-毫微微(10-15秒)尺度的光漩涡
当你把红色或绿色的激光笔照射到粗糙的表面，看到斑点反射时，就会形成这样的光漩涡，但它们也有宇宙学的意义
光涡旋场可以潜在地引起固态材料中量子力学相序的转变，使得转变的材料结构及其镜像不能叠加
换句话说，漩涡旋转的感觉产生了两种在拓扑上截然不同的物质
皮特克说，这种拓扑相变处于物理学研究的前沿，因为它们被认为对宇宙结构的某些方面负责
“甚至包括光在内的自然力，也被认为是作为原始场的对称性破缺跃迁而出现的
因此，在实验中记录光场和等离子体旋涡的能力为在实验室规模上对凝聚态材料中相关的光引发相变进行超快显微研究开辟了道路，”他说
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
