奥秘一起点
研讨人员惊奇的发现,一切元素的光谱线与前期国际的要害时段之间存在无法解说的联络:假如将整个周期表内元素的光谱输入同一个图表内,就会得到一条曲线,该曲线完美对应了9000开尔文温度的黑体辐射散布,而9000开尔文刚好便是国际前期发作物质和辐射彻底平衡时的温度。
当原子被热或辐射激起时,它们以特有的光波长开释能量,就构成了光谱线。每个元素光谱线的摆放和数量就像每个元素的指纹相同一起,由于原子的结构和其电子的高能态决议了每个元素的光谱。
从辐射过渡到以物质为主的国际
而9000开氏温度则在国际学中有特别意义,由于它标志着在前期国际中辐射密度和物质密度彻底平衡的值。大爆炸刚刚发作之后国际十分热,以至于辐射占有主导地位,当国际胀大和冷却时,渐渐的变多的颗粒凝聚,物质占有了优势,现在,物质在国际中占主导地位。辐射主导的国际和物质主导的国际之间的决议性改变便是9000开氏温度,约发作在大爆炸后50000年左右。
这仅仅一个偶然么?研讨人员说:“一种或许的解说是,前期国际中的这一转机点在物质构成过程中起倒了曾经不知道的效果。”可是,知识告知咱们,此刻现已存在基本粒子并确认了元素的电磁特性。
与普朗克散布惊人一起
该研讨由榜首作者Tim Richardt和罗斯托克大学(University of Rostock)小组负责人Alexander Szameit领导的物理学研讨团队一起进行,正是他们发现,一切元素的光谱线合起来,呈现了令人惊奇且彻底出人意料的规矩。他们研讨了迄今为止已知的一切250000条光谱线,并在同一图表中输入了一切线,并按波长进行了细分。
“乍看之下,原子光谱线似乎是随机散布的。” 可是当他们调查光谱线相关于频率的散布时,呈现了一个惊人的众所周知的曲线:“光谱线相对频率的散布与普朗克散布有着惊人的一起性,普朗克散布描绘了黑体每单位波长的辐射能量的散布。 其形状和高度与9000开氏温度下黑体辐射的形状和高度彻底对应,曲线的极点大约为320纳米,在远紫外线范围内峻峭上升,并朝着右端较长的波涛线处平缓的下降(下图)。
就像9000开尔文的黑体
黑体(black body),是一个假象的抱负物体,它可以吸收外来的悉数电磁辐射,而且不会有任何的反射与透射,换句话说,黑体关于任何波长的电磁波的吸收系数为1,透射系数为0,其本身的辐射仅取决于其温度,它的波长散布曲线具有特征性的钟形,其曲线高度和斜率由温度决议。 科学家解说说:“一切元素组成的光谱图与黑体普朗克散布之间的一起性彻底出人意料,由于黑体辐射的连续光谱刚好是离散量子跃迁的对立面,而离散量子跃迁却正是原子光谱构成的原因,咱们无法解说为什么元素光谱线散布会与黑体普朗克散布一起。”
这是一个令人惊奇的未解之谜
Szameit和他的团队说:“到目前为止,咱们还没有找到这种对应联络的解说,它是一个令人惊奇的未解之谜。”他们估测,或许还有一个没有发现的更深层次的因果联络,这种联络在元素的原子光谱线和整个国际的能量物质平衡中都留下了印记。
研讨人员现在期望,或许他们在国际某个当地的某个同行能找到这种古怪而不可思议现象的解说-这也是怎么回事他们宣布了调查成果的原因。
巨大的科幻小说作家Isaac Asimov曾说过,在科学探究中能听到的最激动人心的一句话, 即在最重要的新发现之前呈现的短语, 不是“尤里卡,我找到了!”, 而是“嗯...这挺古怪的!”