因為電子太小、運動速度極快，科學家一直無法直接測量電子運動性質。1月10日，能給電子“拍視頻”的國之重器——國家重大科技基礎設施“先進阿秒激光”在廣東東莞正式開工。這一設施由中國科學院承擔建設，共布局10條束線和22個應用終端。本次開工建設的6條束線由中國科學院物理研究所負責，另外4條束線將在陝西西安建設，由中國科學院西安光學精密機械研究所負責。

阿秒，是人類目前能夠掌握的最短時間尺度，1阿秒僅為一百億億分之一秒（10-18秒）。電子就是以阿秒為單位在原子中進行運動的。阿秒激光的出現，使得觀測電子的運動成為現實。中國科學院物理研究所研究員、先進阿秒激光設施總工程師趙昆介紹，研究構成物質微觀粒子的動力學行為，對其進行超高時間分辨率的測量和控制，以實現對相關的物理、化學、生物等宏觀物性的理解、應用和控制，是當今科學研究重要的基礎內容，也是超快科學的重要前沿領域。“比如，科學家猜測超導現象和電子運動相關，但因為缺少直接觀測手段，一直沒辦法對其進行驗証。先進阿秒激光設施，讓測量電子動力學過程成為可能。”趙昆說，阿秒激光像一台“超高速攝像機”，用於捕捉運動極快的電子的“動態影像”，記錄它們的運動及其所決定的量子特性、磁性變化、化學反應和材料相變等現象。

中國科學院物理研究所研究員、先進阿秒激光設施首席科學家魏志義介紹，先進阿秒激光設施計劃用5年時間建設，建成后將成為具有阿秒時間分辨能力和高度時空相干性特征的綜合性超快電子動力學研究設施，從而實現對電子運動的跟蹤、測量與操控。它不僅能深入探索物質狀態的演化規律，也將為研究物理、化學、材料、信息、生物醫學等學科中的重大科學問題提供全新技術手段，有望在基礎研究和產業技術領域催生新突破，具有重要的科學意義和戰略意義。（記者齊芳）

分享讓更多人看到