又一项新世界记录诞生谱线宽度仅为10

提起激光就想起大街小巷的小广告，激光治疗、激光祛斑、激光脱毛......

其实，对于科学发展来说，激光有着更重要的作用呢！

激光是什么？

20世纪以来，激光作为继原子能、计算机、半导体之后人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。

激光最初的中文名叫做“镭射”或者“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation的各单词头一个字母组成的缩写词，翻译过来就是“光受激辐射而放大”，其实激光的英文名就已经完全展示了激光诞生过程。

物质就是由不同的原子构成的，原子获得能量之后处于不稳定的状态，并会以光子的形式将能量发射出去，由此形成了光。激光，就是被激发出来的光子队列，这种被激发出来的光子光学的特性一样，步调极其一致。

我们所看到的电灯泡发出来的光子各不相同，并且会朝着各个方向射去，步调完全不同，而激光中的光子则是一心往一处去，这也就是为什么激光的威力很大。所以，也正因为这个原因，过去的人们常常把激光称为“死光”。

因此，激光的最大特点就是：定向发光、亮度极高、颜色极纯、能量极大。

10豪赫兹的激光有多厉害？

光的颜色是由光的波长（或频率）决定，一定的波长对应一定的颜色。发射单种颜色光的光源称为单色光源，它发射的光波波长单一。单色光源的光波波长虽然单一，但仍有一定的分布范围。

如氖灯只发射红光，单色性很好，被誉为单色性之冠，波长分布的范围仍有0.纳米，因此氖灯发出的红光，若仔细辨认仍包含有几十种红色。

由此可见，光辐射的波长分布区间越窄，单色性越好。激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。理想的激光只有一个频率和波长，谱线是没有宽度的一条线，但现实中无法达到。

这次德国和美国科学家联合创造出了谱线宽度仅10毫赫兹（1毫赫兹为0.赫兹）的激光，就创下激光单色性的新世界纪录。

作为迄今为止离理想单色性最近的激光，用它测量原子频率可以让光子钟更加精确，还有助于光谱学和射电天文学研究等。

普通激光的线宽通常为几千赫兹到几百万赫兹，不适合精度要求特别高的实验，因此想要完成高精度的实验就需要线宽更窄的激光。

德国联邦物理技术研究所和美国实验天体物理联合研究所的科学家合作创造出两束波长约1.5微米的激光，对比印证显示其线宽为10毫赫兹，这两束激光非常稳定，组成激光的所有光波都非常相似、振荡步调高度一致，能在每秒振荡万亿次的情况下维持同步至少11秒。

在这段时间里，该激光可以传播万千米，相当于地球到月球距离的将近10倍。

为提高单色性，研究人员还决定激光属性的关键部件——谐振腔进行了严密设置，尽量隔绝温度、压力等外界影响，并冷却到约零下摄氏度，使谐振腔的长度波动不超过氢原子直径的千万分之一。

他们说，实验装置还可进一步优化，有可能将线宽缩小到低于1毫赫兹的水平。

现在，激光被用于提高光学原子钟的质量，并以更高的精度测量超冷原子。未来，激光器也可以用来更精确地测量电磁辐射，甚至可以测试相对论。

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