給原子辦假證

示憐云

20世紀(jì)初，物理學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，原子里繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子，只能處在一組特定的能量等級(jí)上。電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)光子，其能量等于這兩個(gè)能級(jí)之間的差值。光子的能量取決于光的頻率（頻率越高，能量越高），而光的顏色是其頻率的一種體現(xiàn)。每種元素的原子周圍存在的電子能級(jí)都是獨(dú)特的，這意味著每種元素的原子只能產(chǎn)生一組特定顏色的光子。

比如，鈉元素會(huì)產(chǎn)生橙色的光，所以高壓鈉燈是橙色的。同樣，像火焰中撒一把鹽（氯化鈉），也會(huì)產(chǎn)生一股橙色的火焰。天文學(xué)家經(jīng)常利用這種現(xiàn)象，通過(guò)分析恒星或星云發(fā)出的光，來(lái)分析那里會(huì)有哪些元素?？梢哉f(shuō)，這些光如同元素的身份證明一樣。

最近，美國(guó)普林斯頓大學(xué)的一些科學(xué)家找到了一種偽造原子身份證明的辦法。他們認(rèn)為，可以使用特定的激光脈沖照射一個(gè)原子，原子就會(huì)吸收掉來(lái)自激光的能量，其電子能級(jí)就發(fā)生相應(yīng)變化，而電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，就會(huì)發(fā)出物理學(xué)家們所期望的一種顏色的光?？茖W(xué)家還強(qiáng)調(diào)，此技術(shù)適用于任何原子，以及任何分子。這意味著，要想準(zhǔn)確判定元素是什么，只檢測(cè)發(fā)出的光是不夠的，你還得知道入射光的情況。

為了舉例說(shuō)明，他們?cè)诶碚撋线€詳細(xì)地闡述了使氫元素“看起來(lái)”像氬元素的辦法。這意味著，如果天文學(xué)家在某個(gè)星云中探測(cè)到了看似氬元素發(fā)出的光，也不能直接斷言那里一定存在氬元素，因?yàn)闆](méi)準(zhǔn)是外星人用激光把氫“變成”了氬。

此技術(shù)有著許多應(yīng)用前景。比如，熒光燈、夜光手表中的熒光物質(zhì)，在受到照射后只能發(fā)一種顏色的光，但利用這種技術(shù)，科學(xué)家們就可以研制出一種根據(jù)需求隨時(shí)改變顏色的熒光物質(zhì)。此外，它在生物學(xué)也有可能發(fā)揮一些作用。在生物學(xué)中，一個(gè)常遇到的困難是如何區(qū)分生物體中一些非常相似的分子。通過(guò)這種技術(shù)，在特定的激光脈沖照射下，不同的分子可能會(huì)發(fā)出不同的顏色，這樣就可以區(qū)分它們了。

雖然還沒(méi)有做過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)，但是科學(xué)家指出，此技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)。接下來(lái)，該是實(shí)驗(yàn)人員大顯身手的時(shí)候了。