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绕开“恩绍定理”,磁场也可远程控制

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  • 发布时间:2020-11-02 13:20
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绕开“恩绍定理”,磁场也可远程控制

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图片来源:物理学家组织网

据物理学家组织网28日报道,英国和西班牙科学家在最新一期《物理评论快报》杂志撰文指出,他们找到一种方法,规避了一个有178年历史的理论,有效消除了远处会使实验读数混乱的磁场,这是科学家们首次以一种有实际用处的方法做到这一点,有望促进量子技术和生物医学等领域的发展。

1842年,数学家塞缪尔·恩绍提出了“恩绍定理”:单一稳定磁场无法维持一个稳定力学结构,这限制了科学家们“塑造”磁场的能力。在最新研究中,萨塞克斯大学和巴塞罗那自治大学等机构的研究人员携手,研发出一套由精心设计的电线组成的设备,这套设备产生的磁场可以抵消有害磁场的影响,因而绕开了恩绍定理。

研究人员指出,多年来,科学家一直在努力应对这一挑战,尽管此前已有人在更高频率上实现了类似效果,但这是科学家首次在低频和静态场域(例如生物频率)上实现这一点。

萨塞克斯大学数学与物理科学学院的马克·巴森博士表示:“我们发现了一种绕开恩绍定理的方法,可以远程控制磁场,这令人兴奋,我们的研究可能会带来一些真正重要的应用:对运动神经疾病患者进行更准确的诊断、更好地了解大脑中的痴呆症或加速量子技术的发展。”

研究人员解释称,在量子技术领域,外部磁场产生的“噪音”会影响实验读数,而借助最新技术可消除这一影响,从而有望加速量子技术的发展。在生物医学领域,研究人员将可以更好地控制和操纵借助外部磁场在体内移动的纳米机器人和磁纳米粒子,从而改进药物输送和磁热疗。

此外,阿尔茨海默氏症等神经系统疾病患者将来有望获得更准确的诊断,因为使用磁场扫描仪开展工作的医生在最新技术的加持下,拥有了消除外部磁场“噪音”的能力,将能更准确地看到患者大脑中正在发生的事情。

总编辑圈点

有的定理,不是告诉我们什么可以,而是告诉我们什么不可以。在磁场研究领域里,“恩绍定理”差不多就是这样一柄悬在空中的尚方宝剑,它用数学方法证明了有些事“不可为”。不过,科学家的探索欲和好奇心可不是定理定律能框住的。现在这一“明知不可为而为之”的实现,可能将会影响人们对粒子在电磁场中行为的判定,进入微观世界更深层次的探索,而且,这也是一场真正的科学精神的体现!

来源:科技日报
 
 
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