物质更具活性的物质,并非这一类,而是加入了镓、锗等元素的半导体材料。半导体的物质是可以在自然界中生成的,在天然岩石中经常会发现它们。当我们把这些含有硅、镓、锗等元素的岩石通过高温软化后,这种产生的过程竟是肉眼可见的。软化状态,相当于粘滞系数非常大的液体,在这种状态下,虽然没有晶格的限制,但分子之间的相对运动这种事情,仅凭分子自身应该是无法控制的。但,通过我们无数次的实验,我们掌握了一些特定比例下的混合物的临界温度与压力状态,在这种临界状态下,一些分子团竟然自发的运动了。是的,它们不但运动了,而且在运动过程中,每一个分子团内部的分子或原子的相对位置也不会改变,这样的分子团中的原子的数量有时可以达到惊人的地步,但它们就是作为整体在移动。我们记录到的这种现象共有十六次,现在就让大家目睹其中的一次。”球幕中一个个橙红色的光团辅满了画面,明眼人都知道那是一个个的原子,画面中一部分区域被用紫色的线圈了出来,显然是后期人工加上去的。这个紫色的框中大约有几万个原子。
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“这是扫描隧道显微镜下拍摄的放大了三亿倍的视频,拍摄时每秒五万帧,而播放速度每秒二十五帧。没错,我们将以放慢两千倍的速度在播放,很普通的高速摄影。我们用了图像处理软件,识别出一些原子或分子团,已经在画面里标记了出来。大家注意了,现在开始播放。”大家都在屏吸凝视,当播放到大约第十秒时,紫色的标记框向画面的右上方向移动了一个原子的位置。这时大家还只是紧盯着画面,可当又过了大约五秒,这个紫色框又向右上方移动了一个原子的位置时,终于有人发出了惊叹。在接下来的一分钟内,每隔几秒,画面内的紫色框便会移动一个原子,这其中,还发生几次旋转,每次大约零点几度。当视频结束时,紫框足足移动了十几个原子的位置,并旋转了约两度。于是,吸气声、惊呼声、喊叫声,便响彻了全场,尽管人们都尽量压低了声音,但现场仍是嘈杂一片。
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“所谓高速摄影,只是按固定时间间隔,间断地拍照。因此,虽然一个原子的尺度远大于‘普朗克长度’,但在这个临界状态下,原子仍受晶格的限制,所以我们只能拍摄到这种跳跃式移动。不过大家也看到了,这个分子团确实是整体移动的。而如果不是这种间断拍照的方式,那么因为观察本身,便很可能会导致它们永远不会移动了。现在,我们重新
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