快、准、清！这台“录像机”能给原子分子录像

　　光，可能是人们最为熟悉的物质之一。因为有了光，宇宙各处有了能量，世界显得鲜活多彩，万物呈现出各种尺寸、形状和颜色。如今我们已经习惯用相机拍照或拍视频来记录宏观事物，科学家们手上也有一种超快超强的微观世界录像机，它被称为自由电子激光装置。

　　那什么是自由电子激光？它和普通的激光有何不同之处？为什么它能够给微观的分子或原子录像呢？

　　光是人类捕捉世界信息的最重要的工具，基于可见光的显微镜和望远镜，让人类看到了渺小的微生物和遥远的恒星。但要进一步洞悉材料内部原子的组成和排列方式等微观信息，就要依赖于波长更短的X射线。自1947年始，科学家们造出了从一代到四代的同步辐射光源，把光的亮度不断提升，特别X射线的“拍照”分辨率达到了前所未有的精度。然而同步辐射光源的X射线并不是相干光源，如果用于给原子分子“拍视频”则性能欠缺了许多。