《物理世界》公布2022年度十大突破(2)
FLASH放疗是一种新兴的治疗技术,它以超高剂量率进行辐射,这种方法被认为可保护健康组织,同时仍能有效杀死癌细胞。使用质子提供超高剂量率辐射可治疗位于身体深处的肿瘤。
研究表明FLASH质子疗法在缓解疼痛方面与传统放射疗法一样有效,而且不会引起意想不到的副作用。
完善光传输和吸收
奥地利维也纳技术大学和法国雷恩大学团队创造了一种抗反射结构,经过数学优化以匹配波从物体前表面反射的方式。将这种结构放置在随机无序的介质前面可完全消除反射,并使物体对所有入射光波都是半透明的。
与此类似,以色列耶路撒冷希伯来大学领导的一项研究,开发了一种基于一组镜子和透镜的相干完美吸收器,可将入射光捕获在空腔内。由于精确计算的干涉效应,入射光束与镜子之间反射回来的光束发生干涉,使反射光束几乎完全消失。
冠军半导体:立方砷化硼
两个独立的团队——一个由美国麻省理工学院的陈刚和休斯敦大学的任志锋领导;另一个由中国国家纳米科学中心的刘新风和休斯敦大学的包吉明、任志锋领导,发现立方砷化硼是科学界已知的最好的半导体之一。
这两个团队进行的实验表明,与构成现代电子产品基础的硅等半导体相比,该材料的小而纯区域具有更高的热导率和空穴迁移率。硅的低空穴迁移率限制了硅器件的运行速度,而其低导热性会导致电子器件过热。
改变小行星的轨道
NASA和约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室通过成功改变小行星的轨道,首次展示了“动能撞击”。
双小行星重定向测试(DART)飞船于2021年11月发射,是有史以来首次执行调查小行星动力学影响的任务。DART在9月以大约6公里/秒的速度成功撞击了小行星迪莫弗斯。几天后,NASA证实DART成功地将迪莫弗斯的轨道周期改变了32分钟——将其从11小时55分钟缩短到11小时23分钟。
检测引力的阿哈罗诺夫—玻姆效应
美国斯坦福大学研究团队检测了引力的阿哈罗诺夫—玻姆效应。
该团队将原子分成两组,每组相距约25厘米,其中一组与大质量物质发生引力相互作用。当重新组合时,原子显示出与引力的阿哈罗诺夫—玻姆效应一致的干涉。该效应可用于以非常高的精度确定牛顿的万有引力常数。
(责编:罗知之、陈键)
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