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空旷的空间可能并不空：磁星揭示了奇异的量子效应
天文学家研究宇宙中磁性最强的天体之一，发现了一些迄今为止最有力的证据，证明量子物理学在近 90 年前就预言了一种奇异的效应。这一发现表明，即使不存在普通物质，强大的磁场也可以改变光在真空中传播的方式。 [...]
来源:SciTech日报天文学家研究宇宙中磁性最强的天体之一，发现了一些迄今为止最有力的证据，证明量子物理学在近 90 年前就预言了一种奇异的效应。这一发现表明，即使不存在普通物质，强大的磁场也可以改变光在真空中传播的方式。
这种现象被称为“真空双折射”。它源自量子电动力学 (QED)，该理论描述了光和带电粒子如何相互作用。沃纳·海森堡和汉斯·欧拉在 1936 年预测了潜在的效应，提出看似真空的空间在暴露于极强磁场时可能会表现出不同的行为。
磁星将太空变成量子实验室
在量子物理学中，真空不仅仅是惰性空间。它可以被描述为与短暂出现和消失的“虚拟粒子”相关的波动环境。在足够强的磁场下，这些量子涨落预计会根据光的偏振影响光，从而有效地赋予普通真空空间所不具备的真空光学特性。
找到一个足够极端的环境来揭示这种影响一直是问题所在。
这项新研究转向了一颗名为 1E 1547.0–5408（或简称 1E1547）的磁星。磁星是中子星，是一些大质量恒星爆炸后留下的极其致密的残余物。它们将大量物质装入一个只有城市大小的物体中，并且拥有远远超出实验室所能承受的任何磁场。磁星表面磁场可以超过 10^14 高斯。
真空双折射的强大测试
这使它们成为天然的物理实验室，而这在地球上几乎不可能复制。
发表在《自然》杂志上的研究结果为真空双折射提供了一项重大的新测试。
磁星几何揭示了关键线索
无线电测量在确定磁星的几何形状方面发挥了至关重要的作用。
DOI: 10.1038/s41586-026-10859-z