中國科學(xué)家首次觀測到贗能量

中國科學(xué)家首次觀測到贗能量

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)基于強(qiáng)相互作用的均勻費(fèi)米氣體，首次觀測到了由多體配對產(chǎn)生的贗能隙。這項(xiàng)研究首次確立了配對贗能隙的存在，為高溫超導(dǎo)機(jī)理中的電子預(yù)配對假說提供了支持，是利用量子模擬解決重要物理問題的一個(gè)范例。能隙的產(chǎn)生是超導(dǎo)的標(biāo)志性現(xiàn)象。在常規(guī)超導(dǎo)體中，能隙存在于超導(dǎo)相變溫度以下。隨著銅氧化物高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)，即使在超導(dǎo)相變溫度以上，能隙仍然能夠被觀測到，這種現(xiàn)象被稱為贗能隙。贗能隙的起源和性質(zhì)可以為解答高溫超導(dǎo)的機(jī)理問題提供關(guān)鍵線索。經(jīng)過多年艱苦攻關(guān)，研究團(tuán)隊(duì)建立了超冷鋰-鏑原子量子模擬平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了世界領(lǐng)先的均勻費(fèi)米氣體的制備。

水中電子阿秒級(jí)運(yùn)動(dòng)首次“定格”

在一項(xiàng)類似于定格攝影的實(shí)驗(yàn)中，美國和德國科研團(tuán)隊(duì)首次拍攝了液態(tài)水中電子實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的“定格幀”。該研究提供了一個(gè)窗口，使科學(xué)家能在以前用X射線無法企及的時(shí)間尺度上了解液體中分子的電子結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)研究中，科學(xué)家定格了液態(tài)水中電子圍繞原子的軌道運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也拍攝了原子的能量運(yùn)動(dòng)。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)類似于定格動(dòng)畫，是通過使用來自X射線自由電子激光器的同步阿秒X射線脈沖對而實(shí)現(xiàn)的。電子運(yùn)動(dòng)速度非常快，要拍攝它們的動(dòng)作必須有一個(gè)能以阿秒單位計(jì)時(shí)的探測器。此前，科學(xué)家只能在皮秒的時(shí)間尺度上解析電子運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)在，科學(xué)家能夠在阿秒的時(shí)間尺度上深入研究輻射引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)。

宇宙年齡可能比我們想象的更年輕

近日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然·天文》在線發(fā)表了中國科學(xué)院國家天文臺(tái)郭琦研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)重要成果。該團(tuán)隊(duì)利用斯隆光譜紅移巡天發(fā)現(xiàn)在大質(zhì)量星系群中，衛(wèi)星星系對相對于中央星系有同向運(yùn)動(dòng)超出，這與標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型預(yù)測的有顯著差異，暗示了一個(gè)更年輕的宇宙。這一成果挑戰(zhàn)了目前的宇宙學(xué)模型；另一方面，這一成果也為目前數(shù)值模擬中的重子物質(zhì)過程偏差提供了一種可能的解釋。未來需要結(jié)合理論和觀測的進(jìn)一步發(fā)展，才能最終確定宇宙的年齡。

【文稿】林 文

【責(zé)任編輯】蒲 暉