科学新突破！科学家用照片证明“神秘第四维度”的震撼发现
科学新突破！科学家用照片证明“神秘第四维度”的震撼发现
2018-01-08 16:53 探索未解之魅
两个独立的研究团队已经发现了一个重大的科学突破，他们已经发现了“第四维度”。
两个团队已经证明了第四空间维度的存在
自从爱因斯坦1905年提出相对论以来，第四个维度通常意味着时间。
但是，美国和欧洲的两支球队展示了第四种空间维度的存在。
来自宾夕法尼亚州立大学的Mikael Rechtsman说:“物理上，我们没有4D空间系统，但是我们可以利用这个低维系统来访问4D量子霍尔物理，因为高维系统是编码在结构的复杂性上的。
“也许我们可以在更高维度上提出新的物理，然后设计出能够在低维度上利用高维物理学的设备。”
在外行人的术语中，3D物体投射2D阴影，所以4D物体即使4D物体是不可感知的，也应该投射3D阴影。
这两个团队创建了两个定制设计的二维实验来生成量子霍尔效应的实例，它限制了电子的运动，使我们能够感知和测量它们。
研究这一效果的研究人员成功获得了2016年诺贝尔物理学奖，并获得了3个诺贝尔奖，用于实验和理论研究。
这种效应通常表现为两种材料之间的边界，电子只能在二维空间中运动。
当磁场以90度的线向二维平面产生时，它改变了流经它的电子的行为。
这可以通过降低温度和增加环境中的电压来进一步控制。
电压越大，电场越大，量子力学的作用就越大。
原因是磁场产生的力与运动的方向成直角，即洛伦兹力，它会偏离电子。
但是在低温和很大的磁场中，量子力学开始扮演一个角色，这意味着电压不再持续增加，而是在离散的步骤中跳跃。
欧洲研究小组将超冷原子靠近绝对零度，然后将其放置在用激光制造的二维晶格中。
然后，他们“兴奋地”使用额外的激光让他们再次移动。
美国研究小组用一组玻璃发射了一束激光，以模拟电场对带电粒子的影响。
这两个团队创建了两个定制设计的二维实验
来自德国路德维希马克西米利安大学的欧洲研究人员之一迈克尔·洛斯说:“我认为这两个实验是相辅相成的。”
量子霍尔效应可以理解为拓扑现象。
拓扑学的一个例子是描述一个物体有多少个洞，以及它能在不切割的情况下改变多少个形状。
类似的定律对电子的量子霍尔效应负责，因为电子只能沿着拓扑定义的路径运动。
量子霍尔效应可以理解为拓扑现象
从数学上讲，20年前，类似的拓扑效应也应该出现在四个空间维度上。
理论物理研究所的教授Oded Zilberberg说:“然而，当时这更像是科幻小说。
“现在，这些实验还远远没有得到任何有用的应用。”
物理学家现在不仅可以在纸上进行研究，而且可以在实验中发现，在我们通常的三维世界中，在四个或更多维度中出现的现象。
在金属合金中，准晶体是一个例子，在三维中，它实际上表现出规律的模式。