3000亿转/分到目前为止最快的旋转设备已经问世

2020-01-23 15:03 来源:和讯科技

每日科学(记者刘霞)——根据美国《新闻周刊》网站最近的一份报告,美国科学家开发了一种微型装置,能够以惊人的速度每分钟旋转3000亿转,创下了旋转最快物体的新记录。此外,该装置也是目前已知的最灵敏的扭矩检测器,可用于测量研究和量子力学中的特殊效应。

该设备是普渡大学科学家开发的一种微小的二氧化硅纳米粒子。当用电子显微镜观察时,看起来两个球体连接在一起。

研究人员在杂志《自然·纳米技术》中写道,为了让设备快速旋转,他们首先用一个激光器将它悬浮在真空中,然后用另一个激光器加速。

普渡大学物理学和天文学助理教授李统章解释说,他们之所以能够做到这一点,是因为光粒子(光子)在接触物体时会对物体施加一个很小但可测量的力——光的辐射压力——。

李同章说:“在17世纪,约翰尼斯·开普勒看到彗星的尾巴由于辐射压力而指向远离太阳的地方。现在,我们做同样的事情,使用聚焦激光悬浮和旋转纳米粒子。”

研究人员表示,纳米粒子不仅是世界上旋转最快的物体,也是最灵敏的扭矩检测器,灵敏度比过去最好的扭矩测量设备高600-700倍,从而可以测量和研究量子力学中的特殊效应。

2018年,该团队使用类似的设备创造了——个旋转物体的世界纪录,当时速度最快,达到每分钟600亿转。现在,他们已经将这一记录提高了五倍。

尽管光辐射的压力极其微弱,强度仅为重力的百万分之一,但科学家们正在测试新的方法来推动宇宙飞船前进。去年,美国行星学会发射了一艘名为“广发2号”的宇宙飞船,它利用来自太阳的光子的温和推力向前推进,就像普通的风帆利用风推动帆船前进一样。