正文

變動(dòng)不居的物質(zhì)(3)

念力的秘密:釋放你的內(nèi)在力量 作者:(美)琳內(nèi)·麥克塔格特


對(duì)這種奇怪現(xiàn)象同樣好奇不已的是羅森鮑姆的女學(xué)生莎亞坦尼·高?!晃挥型蔀槊餍遣┦康暮蜻x人。高希是印度人,以一級(jí)榮譽(yù)學(xué)位畢業(yè)于劍橋大學(xué),然后在1999年選擇了羅森鮑姆的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行博士研究。她幾乎馬上就得到了文策爾獎(jiǎng)——這一獎(jiǎng)項(xiàng)由芝加哥大學(xué)物理系頒給最優(yōu)秀的一年級(jí)研究生教學(xué)研究助理,每年頒發(fā)一次。高希年僅23歲,一頭濃密的黑發(fā),乍看性格靦腆,但敢于冒險(xiǎn)的精神卻讓同儕與老師都十分欽佩。她在理科學(xué)生中很罕見,她有本領(lǐng)把復(fù)雜的物理學(xué)觀念講解得清楚明白,讓本科學(xué)生也能理解。文策爾獎(jiǎng)設(shè)立25年來,她是第二位獲獎(jiǎng)的女性。

根據(jù)古典物理學(xué)的定律,對(duì)一種物質(zhì)通過磁場(chǎng)施加影響,會(huì)打亂其原子的磁排列。而物質(zhì)受磁場(chǎng)影響的程度被稱為該物質(zhì)的“磁化率”。一般情形是,如果無序的物質(zhì)受到磁場(chǎng)的影響,通常會(huì)反應(yīng)一段時(shí)間,再隨著溫度降低或磁場(chǎng)達(dá)到磁飽和而上升和下降。這時(shí),原子將無法再按照磁場(chǎng)的方向蹦跳,速度也會(huì)減慢。

在高希進(jìn)行的第一輪實(shí)驗(yàn)中,四氟化釔鋰鈥的原子一如預(yù)期,在受到磁場(chǎng)的影響下變得非??褚?。不過,隨著高希把磁場(chǎng)增強(qiáng),奇怪的事情發(fā)生了:她把頻率調(diào)得愈高,原子蹦跳得愈快。尤有甚者,原本雜亂無序的原子竟開始指向同一個(gè)方向,就像是正在集體行動(dòng)。然后,由260個(gè)原子排成的一個(gè)個(gè)小群體,形成“振蕩器”,同時(shí)朝一個(gè)方向或另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。不管高希再怎樣加強(qiáng)磁場(chǎng),原子就是頑固地彼此一致,行動(dòng)一致。這種自我組織持續(xù)了十秒。

起初,高希和羅森鮑姆猜想這種奇怪的反應(yīng)可能是剩下的鈥原子在作怪。眾所周知,鈥是世界上少數(shù)幾種遠(yuǎn)距離內(nèi)力最強(qiáng)的物質(zhì)之一,有些科學(xué)家認(rèn)為它的磁力是存在于另一個(gè)空間的,并且在數(shù)學(xué)上也證明了這一點(diǎn)。羅森鮑姆雖然不清楚要怎么解釋他們所觀察到的現(xiàn)象,但他還是把結(jié)果寫成報(bào)告,發(fā)表于2002年的《科學(xué)》期刊。

然后,羅森鮑姆決定要做另一個(gè)實(shí)驗(yàn),以分離出可以讓結(jié)晶體無視外來影響的基本特性。他放手讓自己聰明的女研究生去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),只建議她為她要去做的實(shí)驗(yàn)建立一個(gè)計(jì)算機(jī)三維空間數(shù)字模擬。在對(duì)極微小物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),物理學(xué)家必須依賴計(jì)算機(jī)模擬才能在數(shù)學(xué)上印證他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中看到的結(jié)果。

高?;藥讉€(gè)月時(shí)間編寫計(jì)算機(jī)程序,建立模擬。她計(jì)劃對(duì)晶體片運(yùn)用兩種擾亂系統(tǒng)——更高溫度和更強(qiáng)磁場(chǎng)——去多了解四氟化釔鋰鈥的磁化率。

高希把四氟化釔鋰鈥放在一乘二英寸大的銅托盤里,之后在小的結(jié)晶體上繞以兩個(gè)銅線圈,一個(gè)是梯度計(jì),用以測(cè)量它的磁化率和個(gè)別原子的旋轉(zhuǎn)方向,另一個(gè)線圈則用來阻擋所有影響原子內(nèi)部的外來磁力。

與個(gè)人計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)讓她可以改變電壓、磁場(chǎng)與溫度,計(jì)算機(jī)也會(huì)記錄下她更改各種變量所帶來的變化,甚至是十分微小的程度。


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