眾所周知,，一束光可測(cè)量的特征之一是角動(dòng)量,。直到現(xiàn)在，人們一直以為所有形式光的角動(dòng)量是個(gè)復(fù)雜的普朗克常數(shù)(描述量子效應(yīng)的物理常數(shù)),。

　　最近,，來(lái)自都柏林圣三一學(xué)院物理系的Kyle Ballantine博士和Paul Eastham教授,，與來(lái)自克蘭的John Donegan教授展示了光的一種新形式，每個(gè)光子(可見(jiàn)光的基本微粒)的角動(dòng)量只是普朗克常數(shù)的一半,。這種差異雖然小,，但卻意義非凡,。這些結(jié)果近期發(fā)表于《科學(xué)》雜志網(wǎng)站。

　　Paul Eastham教授對(duì)這項(xiàng)工作評(píng)價(jià)道：“我們對(duì)探究如何改變光的表現(xiàn)形式的方式和這對(duì)人類(lèi)發(fā)展有何幫助很有興趣,。研究結(jié)果顯示的光的基本性質(zhì)讓我如此興奮,，因?yàn)殚L(zhǎng)久以來(lái)物理學(xué)家一直以為的光的基本性質(zhì)不是一成不變，而現(xiàn)在表明這是可改變的,。

　　John Donegan教授說(shuō)：“我的研究致力于納米光子束,，是在納米量級(jí)上光的表現(xiàn)形式的研究。一束光的特性有光色,、波長(zhǎng),，還有鮮有人知的角動(dòng)量。角動(dòng)量是描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)量的物理量,。對(duì)一束光而言,，盡管傳播方向?yàn)橹本€(xiàn)，但光依然可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),?！?/p>

　　CRANN的編輯，Stefano Sanvito教授說(shuō)：“物理學(xué)家一直對(duì)光的研究很有興致,，這也是物理領(lǐng)域內(nèi)有證明讓人理解最好的研究領(lǐng)域之一,。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)全球物理學(xué)家以及其他的科學(xué)家來(lái)說(shuō)是種突破。很高興再次看見(jiàn)克蘭和三一物理系共同研究改變我們傳統(tǒng)對(duì)光理解的基礎(chǔ)科學(xué),?！?/p>

　　在研究期間，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了200年前在同一機(jī)構(gòu)得出的相同結(jié)果,。19 世紀(jì)30 年代,，數(shù)學(xué)家William Rowan Hamilton和物理學(xué)家Humphrey Lloyd發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一束光通過(guò)某一晶體時(shí)會(huì)變?yōu)榭招膱A柱,。團(tuán)隊(duì)利用這種現(xiàn)象將光束會(huì)變?yōu)橐环N螺旋狀結(jié)構(gòu),。

　　利用量子力學(xué)分析這些光束，他們猜想光子的角動(dòng)量是半整數(shù),，然后設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)證明他們的猜想,。利用一種特殊人工設(shè)備，來(lái)測(cè)量一束光角動(dòng)量流,。他們第一次利用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出了導(dǎo)致量子效應(yīng)的變化流,。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)顯示了一個(gè)微小的轉(zhuǎn)變，每個(gè)光子的角動(dòng)量是普朗克常數(shù)的一半,。

　　自20世紀(jì)80年代,，理論物理學(xué)家就在猜測(cè)自由移動(dòng)的二維粒子在三維空間內(nèi)如何受量子力學(xué)作用。他們發(fā)現(xiàn)這能產(chǎn)生奇怪的新現(xiàn)象,，包括量子數(shù)為預(yù)期分?jǐn)?shù)的微粒,。這項(xiàng)研究第一次顯示這些猜想可用光來(lái)證明,。