2018物理诺奖还有文章

晏成和

光2018诺贝尔物理学奖尘埃落定。激光光镊，实现了对纳米至微米级的粒子进行捕获和操纵，为科学进步呈送上精美的镊子，获奖是实至名归。

然而，对激光镊子原理的解读，还有文章可做。

文献介绍：光镊是基于光辐射压力与单光束梯度力光阱，采用以芯片为基础的光子共振捕获技术的光阱,能对纳米至微米级的粒子进行操纵和捕获。

这里，光辐射压力对微粒产生的是推力。单光束梯度力是指向光源方向的力，是拉力，二者明显的相互矛盾。捕获微粒，究竟是用激光来推还是拉，莫衷一是。从文献看来是二者皆有。为什么有时候是辐射压力，有时是梯度力；什么条件下用压力，什么条件下用拉力也没有说明。

这个事实说明，激光镊子镊住微粒的原理尚不清楚，这里还有课题要研究。

注意到激光镊子文献中说到：采用以芯片为基础的光子共振捕获技术的光阱,能对纳米至微米级的粒子进行操纵和捕获。的确，激光俘获微粒，与早年朱棣文激光俘获原子的原理有相似之处，但是朱先生的实验是共振，使价电子速率为零、实现激光冷却。在这个激光镊住微粒的过程中，不存在冷却，共振不可能对微粒形成夹持。

激光镊子实现了对微粒的捕获和操纵是成功的事实，但是探讨其原理不能浅尝辄止，还有事情要做。关键是这个夹持，既关系到激光，也要关注微粒，尤其是要关注微粒分子的外电子及其运转伴生着的波、与激光单色频率波之间的相互作用，方能够形成夹持。在激光光镊仪器里，还有用到芯片进行调频，其功能是调整激光频率与分子的外电子运转频率的和谐及相互作用，从而对该微粒实现了俘获和控制。

激光镊子的获奖，为探讨分子外电子规律运转提供了实验证实、对电子运转伴生电磁波提供了实验线索；同时也证明了光不是光子而是电磁波，用光子理论解读不了光子是如何把微粒稳住。

                               2018/10/4