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科学家首次完善爱因斯坦理论，解答重要难题（动量失踪）

科学家首次完善爱因斯坦理论，解答重要难题（动量失踪）

2025-02-20 16:50:41阅读量：9 字体：大中小

爱因斯坦无疑是世界上最伟大的人。他不仅解释了许多前人没有解释的物理现象，而且提出了至今无法超越的广义相对论。他因对光电效应的解释而获得诺贝尔奖。根据爱因斯坦的理论，光是由光的粒子组成的。如果光子的动量足够大，它们可以从金属原子中去除电子，这在物理学中被称为光电效应。但是在这个过程中光子的动量去了哪里?

爱因斯坦本人已不在人世，因此这个谜题半个多世纪都没有解开。欧洲法兰克福歌德大学的物理学博士生亚历山大·哈顿找到了答案，首次完善了爱因斯坦的光电效应理论，从而超越了爱因斯坦。为了解决这个问题，他研制了一种光谱仪，具有以前无法达到的高分辨率。据了解，光谱仪长达3米，高2.5米，部件比一辆汽车还多，光谱仪内部配备了高性能激光器，当激光脉冲在大量光子轰击氩气原子时，氩气原子会被电离，而每个原子都释放出一个电子，但光谱仪内部的管道以极高的精度来测量电子。哈顿发现光子的一些动量导致氩原子分裂，剩余的动量转移到电子。
Hartong说，最初光子动量转移到原子核，当原子核分裂时，电子自然地获得了一些动量。哈通解释说，用光子轰击氩原子的过程类似于风把它的动能传递给帆。只要帆够大，风就能推动船前进。如果绳子被扯断，风的动量就会转移到帆上。此外，Hartong的实验还发现了一个更令人惊讶的事实:电子不仅获得了它应得的动量，而且还占用了光子到达原子核的三分之一的动量，这意味着电子窃取了更多的动量。

光，世界上最奇妙的物质，具有波粒二象性。为了更精确地解释这一结果，Hartong将光的电磁特性纳入其中。当氩中的电子被强电场拉离原子核时，强电场会向电子传递额外的动量，所以电子比其他粒子有更多的动量。这项研究解决了光子动量缺失的问题，完善了爱因斯坦的不完备理论，超越了爱因斯坦。