一枚针掉在地上，是非常安静的。但一个细菌会怎么样呢？ 7 [) z/ K4 T, f- I
) i! B1 P8 A% O( \; T3 c/ ] 要听到小于一定尺寸的任何东西，通常都是很难做到的。但如果你有“纳米耳”，就不会这样。这种耳是微观黄金粒子，被激光束捕捉，可以辨别的声音比人类通常可以听到的，要弱一百万倍。
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声波产生，是因为空气被压缩和解压，原因是压力波。测量这种压力，其实是测量空气分子的来回运动，这就会看到一种正弦波模式，正是这使声音有一个给定的频率。 ; F2 s. S) i+ m# r7 h
: ^, `/ F" q, ]! u# O6 E 不过，要在微小的尺度测量声波，就需要一种方法，测量的运动也是在类似的小尺度，而且没有麦克风可以做到这一点。这正是金粒子和激光束可以做到的。
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e# Z g: }' n8 m# n6 x" q 激光束形成一副“光镊”，激光束用透镜聚焦，然后，这束激光就可以左右移动微小粒子。这是一个常见的方法，用于许多领域，可研究分子生物学。
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6 c$ E+ j7 a) J; k: u 在这种情况下，光学物理学家约亨 菲尔德们（Jochen Feldmann）和他的同事们，在德国慕尼黑大学（University of Munich in Germany）光子学和光电子组，捕捉到60纳米宽的金粒子，采用的就是激光。金粒子沉浸在水中，周围是其他类似物质。然后，科学家们用另一束激光加热其他纳米粒子，测量第一种粒子会有多少运动，进行响应。
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他们得到的是一种方法，听到的振动更为敏感，超过以往任何时候。他们甚至可以分辨，声音来自哪个方向。三维阵列可以形成一幅声学图像，反映非常小的物体。 8 s" d1 i- Q& g; r- s% [' K
- x/ U; v5 _# s b! h5 |! W 那么，为什么关心细菌听起来像什么？还需要做一些研究，这才能成为一种实验工具，但早期迹象显示，它可用于观察微生物移动，所采用的方法是前所未有的。即使没有别的意义，它也开辟了一个全新的研究反向，就像超声技术开辟产前保健那样。 : r8 P# r/ J2 G
7 U: ?1 P2 }+ O( @ K& f) W 这项成果发表于2012年1月3日的《物理评论快报》（Physical Review Letters），题为《光学捕捉金纳米粒子聆听微观世界》（Optically Trapped Gold Nanoparticle Enables Listening at the Microscale）。 |
发表于 2012-1-20 19:50:52
