第八章 黑体
“你还记得电镜的原理么?”
默予怔怔,点了点头,“我记得是发射电子……”
“没错,SEM的电子枪产生高能聚焦的电子束,照射在样本表面,反射回来的信号被接收处理转换成图像。”胡董海把手搭在显示器上,悬在黑球上方的是场发射电子枪,“这实际上也是我们所有观测方式的基本原理,打出去一束光,再接收反射回来的光……但如果没有光反射回来呢?”
“那我们就看不见它。”
默予下意识地回答。
“是的。”胡董海指了指箱中的黑球,“没有任何电子反射回来。”
“可能是这种材料有吸收电子的特性,跟电子发生相互作用……”默予反应很快,立即想到了一种可能性。
“这个我们也想到了。”梁敬说,“更大的问题在于它不仅仅吸收电子,我们是在给它做基本测量时发现了这一点:用来测长的短脉冲激光一旦接触到这东西表面,就会消失得无影无踪……后来我们试用其他波长的光,包括红外紫外甚至X射线和γ射线,全部有去无回。”
“会不会是散射过于微弱?”
“有一个光子我们都能发现。”梁敬摇头,“可是一个都没有。”
默予这时才意识到为什么这几个男人会定在这里,想必是世界观遭到了颠覆,出门恐怕会走不稳路。
就人类的观测手段而言,数十万年来实际上没有发生过根本变化,一百七十万年前元谋人观察环境依靠的是阳光星光和火光,自然环境中的光线在这个世界中漫反射,最终被人类的眼球接收,通过晶状体聚焦在视网膜上,最后在大脑中转换成图像。
现代人类有能力制造出直径上百公里的庞大加速器与对撞机,他们在地下百米深的隧道中填充低温超导磁铁,发射的质子流能量超过一万亿电子伏特,他们用质子撞击质子,再接收撞击产生的信号,最后转换成结果。
数十万年来,人类使用的工具越来越先进,掌握的能量越来越高,从自然界的阳光到人造的火光,从火光到灯光,从光子到电子,需要观察的对象越小,需要放大的倍数越大,所需的能量即越高,但无论技术如何先进,观察的逻辑始终未曾变化。
这个逻辑就是反馈。
如果没有反馈,没有无所不在的反射,人类的肉眼将看不到任何东西。
“我要试试。”默予说。
“随意。”梁敬后退一步,让出了位置。
手套箱内集成有X射线和γ射线枪,梁敬一般用来做矿物元素分析,而默予则用来促进生物细胞的基因变异,她也算是轻车熟路,遥控着X射线枪缓缓展开,枪口对准托盘上的球体,箱子原本透明的六个面迅速变成墨色,这一方面是为了感光,另一方面是为了防止辐射泄露。
胡董海梁敬几个人站在边上旁观,这些操作他们每个人都做过一遍,但结果没有任何差异。
默予调整波长至纳米,这个波长接近X射线的上限,然后按下开关。
“你开机了?”楼齐探头瞄了一眼。
“开机了。”默予盯着箱子里的黑球。
玻璃箱毫无动静,六块深色的智能感光板跟墨色玻璃一样澄净透明,默予绕着手套箱转了一圈,皱了皱眉头,无论X射线与黑球接触后发生了什么,吸收了也好散射了也好透过了也好,只要有一束落网之鱼,它必然会打在四周的感光板上,让外头的人看到。
梁敬用X射线做元素分析时默予见过是什么样子,感光板会像没信号的老电视一样布满跳跃的噪点。
显示器上的数字为零。
这说明X射线在这个封闭的箱子内消失了,一条鱼都没有逃出来。
默予调整枪口的角度,从垂直改成倾斜照射,一点点地尝试,到最后枪口几乎和黑球的表面平行了。
数字还是零。
默予火了,干脆拿着X射线枪对着感光板照射,一瞬间感光板就亮了起来,密密麻麻的亮点疯狂跳动,跟炸了锅一样。
显示器上的数字猛地蹿了起来。
机器没坏。
“你还可以试试其他波长。”楼齐提醒。
默予把波长从纳米一路降低至纳米,发射的X射线从极软变成极硬,可显示器上的那个数字从未变化过。
零。
“X射线无法透过它,也无法逃离它,所有的X光在与这个黑球接触的一瞬间人间蒸发,换成能量更高的γ射线也一样。”胡董海关闭了X射线照射系统,手套箱的箱壁重新变成无色透明,“它不像是个真实存在的实物,反倒像是个空洞,所有向它照射的电磁波全部从这个洞中逃走了,所以既没有反射也没有透射。”
胡董海说着笑了笑,这个猜测着实太玄乎了,他自己都不相信。
“我想到了黑体。”默予说,一个能把电磁波完全吸收的物体,确实容易让人产生这样的联想。
默予并非物理专业出身,可大名鼎鼎的黑体模型她还是有所耳闻。
“自然界中并不存在真正的绝对黑体,黑体只是个理想的理论模型,更何况即使是黑体也是会产生辐射的,不光是黑体,黑洞都会,但这东西不产生辐射,完全违背热力学。”胡董海摇摇头,“我们用尽了所有手段,一路试下来,最终得出结论,所有波长低于380纳米,以及高于780纳米的电磁波会被这个球体全部吸收。”
“380至780纳米?”
默予隐隐察觉到了什么。
这个区间她很耳熟,但又一时想不起来是什么。
“没错,可见光。”梁敬低声说,“这刚好是可见光的波长范围,它对可见光大概有百分之一的反射率,这个黑球会吸收几乎一切电磁波,却唯独会反射人类肉眼的可见光,这也是为什么我们能看见它表面的倒影。”
默予的头皮猛然发炸。
“是不是很可怕?”梁敬冷冷地笑了一下,那个笑容莫名地让人想到了死人面部的肌肉抽搐。
默予沉默着点头。
“还有更可怕的。”梁敬说,“这是我们接下来要说的第三个重点……它不光吸收电磁波,还吸收机械波!”
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默予怔怔,点了点头,“我记得是发射电子……”
“没错,SEM的电子枪产生高能聚焦的电子束,照射在样本表面,反射回来的信号被接收处理转换成图像。”胡董海把手搭在显示器上,悬在黑球上方的是场发射电子枪,“这实际上也是我们所有观测方式的基本原理,打出去一束光,再接收反射回来的光……但如果没有光反射回来呢?”
“那我们就看不见它。”
默予下意识地回答。
“是的。”胡董海指了指箱中的黑球,“没有任何电子反射回来。”
“可能是这种材料有吸收电子的特性,跟电子发生相互作用……”默予反应很快,立即想到了一种可能性。
“这个我们也想到了。”梁敬说,“更大的问题在于它不仅仅吸收电子,我们是在给它做基本测量时发现了这一点:用来测长的短脉冲激光一旦接触到这东西表面,就会消失得无影无踪……后来我们试用其他波长的光,包括红外紫外甚至X射线和γ射线,全部有去无回。”
“会不会是散射过于微弱?”
“有一个光子我们都能发现。”梁敬摇头,“可是一个都没有。”
默予这时才意识到为什么这几个男人会定在这里,想必是世界观遭到了颠覆,出门恐怕会走不稳路。
就人类的观测手段而言,数十万年来实际上没有发生过根本变化,一百七十万年前元谋人观察环境依靠的是阳光星光和火光,自然环境中的光线在这个世界中漫反射,最终被人类的眼球接收,通过晶状体聚焦在视网膜上,最后在大脑中转换成图像。
现代人类有能力制造出直径上百公里的庞大加速器与对撞机,他们在地下百米深的隧道中填充低温超导磁铁,发射的质子流能量超过一万亿电子伏特,他们用质子撞击质子,再接收撞击产生的信号,最后转换成结果。
数十万年来,人类使用的工具越来越先进,掌握的能量越来越高,从自然界的阳光到人造的火光,从火光到灯光,从光子到电子,需要观察的对象越小,需要放大的倍数越大,所需的能量即越高,但无论技术如何先进,观察的逻辑始终未曾变化。
这个逻辑就是反馈。
如果没有反馈,没有无所不在的反射,人类的肉眼将看不到任何东西。
“我要试试。”默予说。
“随意。”梁敬后退一步,让出了位置。
手套箱内集成有X射线和γ射线枪,梁敬一般用来做矿物元素分析,而默予则用来促进生物细胞的基因变异,她也算是轻车熟路,遥控着X射线枪缓缓展开,枪口对准托盘上的球体,箱子原本透明的六个面迅速变成墨色,这一方面是为了感光,另一方面是为了防止辐射泄露。
胡董海梁敬几个人站在边上旁观,这些操作他们每个人都做过一遍,但结果没有任何差异。
默予调整波长至纳米,这个波长接近X射线的上限,然后按下开关。
“你开机了?”楼齐探头瞄了一眼。
“开机了。”默予盯着箱子里的黑球。
玻璃箱毫无动静,六块深色的智能感光板跟墨色玻璃一样澄净透明,默予绕着手套箱转了一圈,皱了皱眉头,无论X射线与黑球接触后发生了什么,吸收了也好散射了也好透过了也好,只要有一束落网之鱼,它必然会打在四周的感光板上,让外头的人看到。
梁敬用X射线做元素分析时默予见过是什么样子,感光板会像没信号的老电视一样布满跳跃的噪点。
显示器上的数字为零。
这说明X射线在这个封闭的箱子内消失了,一条鱼都没有逃出来。
默予调整枪口的角度,从垂直改成倾斜照射,一点点地尝试,到最后枪口几乎和黑球的表面平行了。
数字还是零。
默予火了,干脆拿着X射线枪对着感光板照射,一瞬间感光板就亮了起来,密密麻麻的亮点疯狂跳动,跟炸了锅一样。
显示器上的数字猛地蹿了起来。
机器没坏。
“你还可以试试其他波长。”楼齐提醒。
默予把波长从纳米一路降低至纳米,发射的X射线从极软变成极硬,可显示器上的那个数字从未变化过。
零。
“X射线无法透过它,也无法逃离它,所有的X光在与这个黑球接触的一瞬间人间蒸发,换成能量更高的γ射线也一样。”胡董海关闭了X射线照射系统,手套箱的箱壁重新变成无色透明,“它不像是个真实存在的实物,反倒像是个空洞,所有向它照射的电磁波全部从这个洞中逃走了,所以既没有反射也没有透射。”
胡董海说着笑了笑,这个猜测着实太玄乎了,他自己都不相信。
“我想到了黑体。”默予说,一个能把电磁波完全吸收的物体,确实容易让人产生这样的联想。
默予并非物理专业出身,可大名鼎鼎的黑体模型她还是有所耳闻。
“自然界中并不存在真正的绝对黑体,黑体只是个理想的理论模型,更何况即使是黑体也是会产生辐射的,不光是黑体,黑洞都会,但这东西不产生辐射,完全违背热力学。”胡董海摇摇头,“我们用尽了所有手段,一路试下来,最终得出结论,所有波长低于380纳米,以及高于780纳米的电磁波会被这个球体全部吸收。”
“380至780纳米?”
默予隐隐察觉到了什么。
这个区间她很耳熟,但又一时想不起来是什么。
“没错,可见光。”梁敬低声说,“这刚好是可见光的波长范围,它对可见光大概有百分之一的反射率,这个黑球会吸收几乎一切电磁波,却唯独会反射人类肉眼的可见光,这也是为什么我们能看见它表面的倒影。”
默予的头皮猛然发炸。
“是不是很可怕?”梁敬冷冷地笑了一下,那个笑容莫名地让人想到了死人面部的肌肉抽搐。
默予沉默着点头。
“还有更可怕的。”梁敬说,“这是我们接下来要说的第三个重点……它不光吸收电磁波,还吸收机械波!”
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