近日，國家重大科技項(xiàng)目——先進(jìn)阿秒激光設(shè)施在廣東東莞破土動工，標(biāo)志著我國在超快電子動力學(xué)研究領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。該項(xiàng)目規(guī)劃了10條束線和22個應(yīng)用終端，旨在構(gòu)建一個集阿秒時(shí)間分辨能力與高度時(shí)空相干性于一體的綜合性研究平臺。
據(jù)悉，該設(shè)施的建設(shè)周期為五年，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對電子運(yùn)動的精準(zhǔn)跟蹤、測量與操控，從而深入揭示物質(zhì)狀態(tài)演變的奧秘。這一項(xiàng)目的實(shí)施，將極大推動我國物質(zhì)科學(xué)前沿基礎(chǔ)研究的進(jìn)步，有望取得重大科學(xué)突破。
阿秒，作為目前人類所能掌握的最短時(shí)間尺度，其長度僅為一百億億分之一秒。在這一極短的時(shí)間內(nèi)，光的傳播距離僅相當(dāng)于原子的大小，也即電子在原子內(nèi)部穿行的距離。因此，阿秒激光設(shè)施被形象地比喻為一臺“超高速攝像機(jī)”，能夠捕捉電子運(yùn)動的“瞬間影像”，記錄其運(yùn)動軌跡以及由此決定的量子特性、磁性變化、化學(xué)反應(yīng)和材料相變等現(xiàn)象。
阿秒激光技術(shù)的出現(xiàn)，使得科學(xué)家們能夠以前所未有的精度觀測電子的運(yùn)動，這對于理解物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義。在此之前，由于電子運(yùn)動速度極快，科學(xué)家們很難直接觀測到其運(yùn)動過程，而阿秒激光則打破了這一限制，為物質(zhì)科學(xué)研究開辟了新的道路。
為了更直觀地理解阿秒的時(shí)間尺度，我們可以將其與日常生活中的現(xiàn)象進(jìn)行對比。在1秒鐘的時(shí)間內(nèi)，光可以穿越30萬千米，相當(dāng)于繞地球赤道7圈半。而在阿秒的時(shí)間尺度下，光的傳播距離卻僅與原子的大小相當(dāng)。這種極端的時(shí)間分辨率，使得阿秒激光設(shè)施成為探索物質(zhì)微觀世界的有力工具。
