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兩個(gè)獨(dú)立的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重大的科學(xué)突破，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“第四維度”。  兩個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明了第四空間維度的存在 自從愛(ài)因斯坦1905年提出相對(duì)論以來(lái)，第四個(gè)維度通常意味著時(shí)間。 但是，美國(guó)和歐洲的兩支球隊(duì)展示了第四種空間維度的存在。 來(lái)自賓夕法尼亞州立大學(xué)的Mikael Rechtsman說(shuō):“物理上，我們沒(méi)有4D空間系統(tǒng)，但是我們可以利用這個(gè)低維系統(tǒng)來(lái)訪問(wèn)4D量子霍爾物理，因?yàn)楦呔S系統(tǒng)是編碼在結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性上的。  “也許我們可以在更高維度上提出新的物理，然后設(shè)計(jì)出能夠在低維度上利用高維物理學(xué)的設(shè)備。” 在外行人的術(shù)語(yǔ)中，3D物體投射2D陰影，所以4D物體即使4D物體是不可感知的，也應(yīng)該投射3D陰影。 這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了兩個(gè)定制設(shè)計(jì)的二維實(shí)驗(yàn)來(lái)生成量子霍爾效應(yīng)的實(shí)例，它限制了電子的運(yùn)動(dòng)，使我們能夠感知和測(cè)量它們。 研究這一效果的研究人員成功獲得了2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，并獲得了3個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，用于實(shí)驗(yàn)和理論研究。  這種效應(yīng)通常表現(xiàn)為兩種材料之間的邊界，電子只能在二維空間中運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)磁場(chǎng)以90度的線向二維平面產(chǎn)生時(shí)，它改變了流經(jīng)它的電子的行為。 這可以通過(guò)降低溫度和增加環(huán)境中的電壓來(lái)進(jìn)一步控制。 電壓越大，電場(chǎng)越大，量子力學(xué)的作用就越大。  原因是磁場(chǎng)產(chǎn)生的力與運(yùn)動(dòng)的方向成直角，即洛倫茲力，它會(huì)偏離電子。 但是在低溫和很大的磁場(chǎng)中，量子力學(xué)開(kāi)始扮演一個(gè)角色，這意味著電壓不再持續(xù)增加，而是在離散的步驟中跳躍。 歐洲研究小組將超冷原子靠近絕對(duì)零度，然后將其放置在用激光制造的二維晶格中。 然后，他們“興奮地”使用額外的激光讓他們?cè)俅我苿?dòng)。 美國(guó)研究小組用一組玻璃發(fā)射了一束激光，以模擬電場(chǎng)對(duì)帶電粒子的影響。  這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了兩個(gè)定制設(shè)計(jì)的二維實(shí)驗(yàn) 來(lái)自德國(guó)路德維希馬克西米利安大學(xué)的歐洲研究人員之一邁克爾·洛斯說(shuō):“我認(rèn)為這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是相輔相成的?！?/div> 量子霍爾效應(yīng)可以理解為拓?fù)洮F(xiàn)象。 拓?fù)鋵W(xué)的一個(gè)例子是描述一個(gè)物體有多少個(gè)洞，以及它能在不切割的情況下改變多少個(gè)形狀。 類似的定律對(duì)電子的量子霍爾效應(yīng)負(fù)責(zé)，因?yàn)殡娮又荒苎刂負(fù)涠x的路徑運(yùn)動(dòng)。  量子霍爾效應(yīng)可以理解為拓?fù)洮F(xiàn)象 從數(shù)學(xué)上講，20年前，類似的拓?fù)湫?yīng)也應(yīng)該出現(xiàn)在四個(gè)空間維度上。 理論物理研究所的教授Oded Zilberberg說(shuō):“然而，當(dāng)時(shí)這更像是科幻小說(shuō)。 “現(xiàn)在，這些實(shí)驗(yàn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有得到任何有用的應(yīng)用?！?/div> 物理學(xué)家現(xiàn)在不僅可以在紙上進(jìn)行研究，而且可以在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在我們通常的三維世界中，在四個(gè)或更多維度中出現(xiàn)的現(xiàn)象。 在金屬合金中，準(zhǔn)晶體是一個(gè)例子，在三維中，它實(shí)際上表現(xiàn)出規(guī)律的模式。
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來(lái)自： timtxu > 《時(shí)尚科技》
