实验拍摄光的「快照」，停止光线，使用光来改变物质的属性

  光以大约300，000，000米/秒的速度传播，如光粒子、光子或相当于电磁场波。由R.K.梅隆大学物理和天文学系教授HrvojePetek领导的实验研究 围绕着光的起源、拍摄光的快照、停止光并利用它改变物质特性的想法。

  彼特克与学生和台湾清华大学的黄晨斌教授（罗宾）和日本筑波大学的Atsushi Kubo教授共同合作进行实验。他们的发现"纳米和飞秒尺度上的粒子拓扑准粒子，"发表在12月24日出版的《自然》杂志上。

  皮特克称赞研究生戴延安的远见卓识和在这个过程中的努力。

  "然而，这项研究的发现是，延安，进行了实验，并提供了理论建模，证明他有着远远超出他的教授的水平，可以精辟地解释纳米元素拓扑属性和光学场的相互作用，"他说。

  研究小组进行了一项超快的显微镜实验，将20fs（2x10^-14 s）的绿光脉冲捕获为复合光电子密度波动波，称为表面质子极性，并以其光速在银表面上进行成像。但是，他们这样做的扭曲，使光波从两面走到一起，形成一个光涡，其中光波似乎形成以一个静止的共同核心作为波的旋风。他们可以通过成像两个光子聚集在一起导致从表面发射的电子，产生一个光波在纳米（10^-9米）波长尺度上搅动的影片。

  用电子显微镜收集所有这些电子，形成光线经过的图像，从而使研究人员能够拍摄其快照。当然，如果没有什么比光快，人们就不能拍摄它的快照，但是通过发送两个光脉冲，它们的时间分离以10^-16秒的速度推进，它们可以想象光波是如何聚集在一起的，导致它们在空间的固定点上升和下降，从而形成纳米（10^-9 米）-飞秒（10^-15 s）尺度上的光涡。

  当你将红色或绿色激光笔照射到粗糙的表面并看到斑点反射时，会形成这种光涡，但它们也有宇宙起源的意义。光涡场可能导致固态材料量子力学相位顺序的转换，从而无法迭加转换的材料结构及其镜像。换句话说，涡旋旋转的感觉产生两种在拓扑上不同的材料。

  皮特克说，这种拓扑相变是物理学研究的先锋，因为它们被认为对宇宙结构的某些方面负有责任。

  "即使是包括光在内的自然力量，也被认为是一个原始场的对称性断裂过渡。因此，在实验中记录光场和极离子涡流的能力为在实验室尺度上对凝聚物质中相关的光启动相变进行超快显微镜研究开辟了一条路，"他说。