最近，光电材料与技术国家重点实验室的佘卫龙研究小组在百年物理学难题 透明介质中光动量的实验验证方面取得了突破，相关成果发表在 Phys. Rev. Lett. (2008 ， 101 ， 243601) 。 光在介质中的动量是理论物理学中的著名 Rudolf Peierls 惊奇之一。对折射率为 n 的透明介质， 1908 年 Minkowski 提出，介质中的光动量是 nE/c ；而在 1909 年 Abraham 又提出，介质中的光动量应该是 E/ （ nc ） ，这里 E 和 c 分别是光的能量和真空中的光速。理论分析表明，在狭义相对论框架下，作为能量 - 动量张量分量的光动量流密度， Abraham 动量公式符合空间对称性要求而 Minkowski 公式则不符合，而且， Abraham 动量可表示为相对论的形式 P =mV(m =E/c2,V =c/n ） 。另一方面，对单光子情况， Minkowski 动量是 p=nh/c =nh/0 （ 0 为真空中的光波波长），它看起来又符合量子力学中的德布罗意关系。这两个光动量哪一个是对的？判断极为困难！有大量的理论工作就此问题展开激烈的争论，也有一些实验力图给出问题之判断。可是到目前为止，尚未有一个实验给出明确的结论。实验检验和理论争论延续近一个世纪，但光在介质中特别是在透明介质中的动量仍然是个谜。光在介质中的动量之所以令人费解， 主要是实验上对介质中光动量的辨认十分困难。介质中的光动量传输的复杂性妨碍了光动量的直接观察，使得实验结果的解释出现歧义。此前，几乎所有的研究者都认为，透明介质中光动量的实验验证是希望渺茫的。 Leonhardt 的观点具有代表性。 2006 年他在 Nature 上发表一篇有关光的动量的评论性文章。他说，介质中的光动量是令人惊奇的，而且还会继续令人惊奇。 佘卫龙研究小组找到一种方法，利用纳米光纤观察了透明介质中的光动量。实验结果看起来支持 Abraham 。 Phys.Rev.Lett. 一位审稿人对该工作的评价是： This is possibly a classic paper ， They report on a brilliantly simple piece of interesting physics. 另一位审稿人的评价是： In conclusion, the paper is extremely interesting, and the data deserve to be published in a leading science journal such a PRL. 文章发表隔天， Physical Review Focus 就介绍了该的工作。英国格拉斯哥大学的 Padgett 教授认为，这是一个对 Abraham-Minkowski 争议的 really creative contribution 。接着， Nature News ， Physicsworld ， Optics Photonics Focus 也相继介绍了该工作。目前，该工作已引起国际同行广泛关注。 透明介质中光动量的实验验证，它除了基础物理方面的意义外，实际上还暗示了一种过去尚未被注意的，激光表面破坏的新机制 来自 Abraham 动量的光压。这种光压有可能在激光诱导惯性约束受控聚变方面具有潜在应用。 光电材料与技术国家重点实验室 http://oemt.zsu.edu.cn/news/notely.php?currentpage=1#84
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