600億是什麼概念？最新研究的納米級轉子每分鐘旋轉600億次！

旋轉物體是催眠和迷人的，就像去年的煩躁-紡紗狂熱一樣。但是，即使是最快的「坐立不安者」也落後於「快速旋轉物體」的新冠軍：一個每分鐘能旋轉600億次的小啞鈴，這足以讓你頭暈目眩。研究人員——最近發明了納米級旋翼，並將其懸浮在真空中，用激光將其引爆，使其旋轉。普渡大學(Purdue University)物理學和天文學助理教授李銅倉(Tongcang Li)在一份聲明中說，他們的研究可能有助於揭示不同物質在極端條件下的反應，以及在真空中摩擦的表現。在過去的十年里，研究人員測試了人類製造的東西旋轉速度的極限和破紀錄。

（動態圖）科學家們製作了微小的二氧化硅「啞鈴」，這些啞鈴太小，肉眼無法看到，它們的旋轉速度比地球上任何其他人造物體都要快。圖片：Tongcang Li/Purdue University

博科園-科學科普：2008年一輛火柴盒大小的發動機每分鐘旋轉100萬圈。然後在2010年，科學家們創造了新的旋轉記錄，他們以每分鐘6000萬轉的速度旋轉一片石墨烯。三年後，這個紀錄被一個只有4微米的微型球體打破（只有人類頭髮的十分之一）每分鐘能完成6億次旋轉，比洗衣機的旋轉周期快約50萬倍。在這項新研究中，科學家們測試了所謂的納米啞鈴，這種啞鈴是由兩個連接在一起的硅球組成的；每個啞鈴的長度約為0.000012英寸(320納米)，寬度約為0.000007英寸(170納米)。緊聚焦的激光可以操縱微小的物體，研究人員用圓偏振光轟擊啞鈴，當光產生的電場大小恆定但方向隨時間旋轉時，就會發生這種情況。

納米啞鈴被激光懸浮並旋轉，每分鐘旋轉600億次。圖片：Tongcang Li/Purdue University

偏振光迫使納米級轉子旋轉。在沒有雜散的空氣分子的情況下——測試是在真空中進行的——微小的旋轉器能夠達到每分鐘600億轉的旋轉速度，這大大超過了以前的可能。研究人員在研究報告中寫道，還可以用線性偏振光的激光將納米啞鈴固定在一個平面上，使之振動。科學家們解釋說，對物體旋轉和振動的觀察揭示了真空是如何工作的。人們通常認為真空是空的，但物理學家認為真空被活躍的虛擬粒子所佔據，而這項關於懸浮、旋轉的納米啞鈴的研究使研究人員離在量子層面上搞清楚「到底發生了什麼」又近了一步，這項研究結果發表在《物理評論快報》上。

博科園-科學科普｜Mindy Weisberger/Live Science

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