第810章 無法被觀測的電子

之前賴在光學實驗室沒走，一直參與研究的羅先軍回道：“江總，暫時還有些難度。”

“暫時……也就是說未來有機會做到？”

“……這個問題我和李教授討論過，但我們都不太確定。”羅先軍緩緩敘述起來：“首先，氫原子的基態電子繞原子核運動一周的時間，我前陣子特意計算過，約為150阿秒……”

要想測量氫原子電子的時間，得知道電子的運動軌跡和速度才行。

但是，繞核運動的電子又是一個波函數，在量子力學中，科學家們根本沒辦法準確測量一個波函數的速度，也沒辦法知道一個量子的運動軌跡。

否則，就不符合量子力學的基本定律。

所以，氫原子電子的繞核速度只能通過計算得來，無法實際測量。

目前公認的速度為玻爾第一速度。

也就是約為光速的1/137。

羅先軍繼續說：“這個運動的時間太短了，就算我們的激光脈沖的脈寬能做到0.85阿秒，在不考慮其他條件的情況下，也不大可能捕捉到電子的影像。

根據量子力學，電子的位置和速度具有不確定性，它情況基本就是一個波函數，我們無法預知電子的運動機制是連續的，還是閃動的，又或者是其他方式，只能得到一個不確定範圍中的估值。

而且，最重要的是，現在的掃描測量手段，根本就無法測量原子核的電子，這是最大的難題。”

拋開量子力學的不確定原理，要想捕捉一個電子繞核運動的影像，最大的難題就是攝像技術不夠。

在現實生活中，人們之所以能看到影像和用相機捕捉影像，是因為接收到了電磁波，比如光。

但是，如果一個地方沒有光，沒有電磁波，那就無法看到這個地方的任何影像了。

而氫原子內，就是這麽一個情況。

在一個沒有受到激發的氫原子內部，這裏沒有光，沒有電磁波，只有一個處於量子態的電子在繞核做著不規則的，無法預測軌跡的運動。

科學家雖然知道電子的存在，但卻無法直接觀察它。

縱觀科學歷史，一直以來人們都只能通過某些手段間接觀察電子的影像，而無法直接捕捉到它的影像。

因為，核內電子本身是不發光的。

李開山接過話說：“捕捉核內電子的運動影像，屬於世界性的難題，目前整個科學界都沒辦法，甚至連線索都沒有。

我和羅教授嘗試了很多種辦法，也沒能摸索出正確的解決方向，距離真正做到捕捉核內電子的運動影像，還遙遙無期，感覺只有顛覆現有物理大廈的技術才能做到吧。

不過，基態的核內電子不好觀測，但是，因為我們的激光脈沖進入了仄秒階層。

所以我和羅教授根據【超短超強激光技術】的資料導向，開發了一種仄秒光譜技術，已經初步實現了對電子能態改變的觀測。”

要想直接觀測一種能態下的電子的運動情況，那絕無可能，至少現在人類所掌握的物理規則是不允許的。

“仄秒光譜技術？”江博念叨道。

李開山道：“是的，我們這個想法的基本原理是這樣的，不能直接觀察一種能態下的電子，那麽，總可以間接地研究在這個電子受到外部能量激發，發生躍遷後的能態改變情況吧？

一前一後，總會有變化，只要把握住這種變化的數據情況，就能知道電子在這段時間內的改變情況，同時還能獲知電子在躍遷前和躍遷後的基本位置。

具體怎麽回事兒，江總您這邊來，我們為您動畫演示一遍，先軍，東西做好了吧？”

“做好了，昨晚剛弄完。”羅先軍點頭道。

“那就由你向江總講解吧。”

“好。”

來到一個多媒體會議室，羅先軍打開大屏幕，播放幻燈片，為江博講解起了仄秒光譜技術的要點。

江博當下無事，同時也比較好奇。

另外，根據系統的尿性，他感覺如果將【超短超強激光技術】中所提到的‘電子之謎’給解開之後，應該會有一筆極為豐富的積分獎勵。

這種涉及基礎物理科學的重大突破，感覺或許十萬積分都不止，指不定二十萬，甚至更多。

於是，他便坐在一根凳子上認真聽了起來。

羅先軍指著屏幕講解道：“仄秒光譜技術，是將激光脈沖技術與電子顯微技術結合起來。

在觀測電子能態改變的實驗中，我們首先通過鄭教授和周教授那邊的幫助，拿到了一種可以專門捕捉和操控單個原子的超導強磁設備。

我們通過發射一種800nm波長的紅色激光脈沖，激發氫原子內的電子，而再用一種266nm波長的藍色激光脈沖，負責測量電子的運動。