真空非空 一种可测量虚空中残存物质新方法(图)
1976美国太空总署太空人兼科学家玛丽·海伦·约翰斯顿和美国太空工程师卡罗琳·S·格林纳在将静态序列相机安装到真空室之前检查静态序列相机，以拍摄先前在SPAR（空间处理应用火箭）计划中完成的实验的地面测试。(图片来源：Space Frontiers/Archive Photos/Getty Images)
【看中国2023年9月28日讯】真空并非如一般人所想的完全空无一物，实际上真空仍然包含某种事物，只是东西的量太过少，低于人类所能探测的最小量。由于真空在日常生活中，不用过于严格来定义，如果是在真空室中进行实验或者构建物体之时，就必须对“无”有更精确的定义。在真空室中最后所剩下的一小部分原子，其会产生压力，这压力有多大，对于科学家而言，可说是无比重要。
拥有一套可以精准测量在真空中极少量污染物的方法，对于科学家们而言，是当务之急。美国国家标准和技术研究所（NIST）科学家们于过去7年之中，就致力于开发所谓的“冷原子真空标准”（CAVS）系统，以测量这些微小压力。因为研究者认为，可将其当作一个“主要标准”，代表能够利用它来进行精确测量，而不再有校准的需要。
26日，根据外媒报导，近期研究团队于《AVS Quantum Science》上发表一篇论文。该文章中指出，实验确切达成了预计的结果，也就是“冷原子真空标准”不只符合超低压测量黄金标准，且超越了传统压力测量系统。
美国国家标准和技术研究所的物理学家舍施利特（Julia Scherschligt）表示，这堪称是团队登顶的最终结果。其实该团队之前已经取得了许多积极进展。不过此次实验成果证实一个重要的事实，此即是冷原子标准是一个真正的标准。
这项技术利用了磁场中所捕获的非常冷的气态锂或者铷，而后以雷射照射气体，让其发出萤光，而研究人员可以通过雷射萤光响应之亮度，来判断原子是如何被困于磁场中的。
之后将包括整个系统的测量装置放置于真空中，当真空中残余原子撞击到了上述被捕获的原子之时，后者就会自磁场中脱落，而让被捕获的样品发出的光稍微减弱，因此研究人员就能够从中来测量剩余的原子数量，测量其所产生的压力多大。
舍施利特指出，搭建这个经典标准设备的繁重工作让人难忘，也确实使研究团队了解到整个实验的重点，也就是“冷原子真空标准”以更简单形式来实现高精度测量。
舍施利特说，该项研究不仅可以测量人们现在和未来需实现的真空水平，还可以应用在未来芯片制造及下一代新科技。只要所需设备能够搭建完成，那么研究人员就可以回家，来等待设备自行测量出结果。