美擬建造中子靜電懸浮實驗室

對于一般人而言，玻璃常被誤認為是一種透明固體。而嚴格地說，玻璃其實是一種被稱為“非晶態過冷液體”的物質，表面與固體相似，內部結構又與液體相似，是介于固體與液體之間的一種具有獨立形態的物質。但對于其形成過程卻沒有幾個人能做出解釋。據美國生活科學網3月31日報道，美國物理學家的一個研究項目或許能解開這讓人困惑不已的“玻璃之謎”。
　　負責該項研究的美國華盛頓大學圣路易斯分校物理學家肯尼斯·凱爾頓稱，他們正在建造一個被稱為“中子靜電懸浮室（NESL）”的實驗裝置。該裝置將使一滴液態金屬懸浮在真空中，從而對其在由液態冷卻為玻璃的過程中的內部原子活動進行觀察。研究人員稱，該設備有望在原子層面對玻璃的獨特屬性做出解釋，同時也將會讓人們對液體到玻璃的轉化過程產生更好的理解。
　　凱爾頓表示，所有的液體都可以轉化為玻璃，區別僅存在于轉化的難易程度上。早在4000多年前，美索不達米亞地區的人們就開始使用玻璃，但直到現在為止，人們卻仍然不理解液體轉化為玻璃的具體過程。
　　該實驗計劃用鈦、鋯、鎳、鉑以及合金為研究對象。如果冷卻得足夠快，這些金屬就能形成玻璃而非固體。但其前提是，整個過程中液態金屬滴必須懸浮在真空當中，不能與任何物體接觸。
　　NESL將通過電極在金屬液滴表面加載電荷，之后用電磁場使其保持在一個穩定的懸浮狀態。橡樹嶺國家實驗室另一臺被稱為“散變中子源”的儀器將產生中子束，“照射”懸浮金屬液滴。研究人員計劃用這種方法使中子起到“光線”的作用，從而能夠形成一個中子顯微鏡，來觀察整個過程中懸浮液滴中原子的變化。
　　據了解，這座造價為165萬美元的中子靜電懸浮室將建造在美國田納西州橡樹嶺國家實驗室，預計在3年內完成制造并投入使用。