科幻劇《星際迷航》中的“牽引波束”已成為現(xiàn)實(shí)
科幻劇《星際迷航》中企業(yè)號(hào)太空飛船可將遇難的友好星艦光束牽引至一個(gè)安全區(qū)域，目前美國科學(xué)家最新研究證實(shí)這項(xiàng)牽引光束技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)！
美國紐約大學(xué)兩位物理學(xué)家最新研制一項(xiàng)技術(shù)，使用光束牽引微粒朝向光束源，并聲稱現(xiàn)已進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)證實(shí)。紐約大學(xué)物理系軟質(zhì)材料研究中心的大衛(wèi)-格里爾教授和研究生大衛(wèi)-魯夫涅爾表示，他們已實(shí)現(xiàn)《星際迷航》中的牽引光束技術(shù)，但僅能在微米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
然而，這項(xiàng)技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用仍有一定的距離，他們最理想的實(shí)驗(yàn)效果是操控“激光鑷”牽引微粒物體在二維空間中實(shí)現(xiàn)微觀距離移動(dòng)。這項(xiàng)最新研究報(bào)告發(fā)表在《物理評(píng)估快報(bào)》期刊上，格里爾和魯夫涅爾描述稱未來這項(xiàng)技術(shù)將獲得更好的預(yù)期，能夠真實(shí)牽引微粒物質(zhì)朝向光束源。
光束能夠牽引物體，基于這一性質(zhì)科學(xué)家設(shè)計(jì)了太陽帆，但是使用光束牽引某些物體仍有一定難題。美國紐約大學(xué)最新設(shè)計(jì)的牽引光束裝置是基于2011年中國研制的貝塞爾光束，這種光束能夠以同心環(huán)形式釋放光線。
研究評(píng)估顯示，貝塞爾光束可以設(shè)計(jì)使一個(gè)微粒內(nèi)部釋放光子，與光束源方向相逆，從而使微粒朝向光束源方向彈回。之前沒有研究人員能夠制造這樣的光束，但是紐約大學(xué)研究人員克服了這一問題，他們投影平行的兩個(gè)貝塞爾光束至一個(gè)顯微鏡上，同時(shí)使用一個(gè)透鏡來放大它們，保證兩個(gè)操作同時(shí)發(fā)生。
通過改變兩個(gè)貝塞爾光束的相對(duì)相位，這項(xiàng)技術(shù)能夠誘捕可移動(dòng)全息影像中的微粒，他們稱一種“光學(xué)傳送機(jī)”可以實(shí)現(xiàn)三維空間的雙向傳輸。
英國新科學(xué)家雜志解釋了投影光束如何創(chuàng)建一個(gè)交替性明亮和黑暗區(qū)域模型，通過微調(diào)明亮區(qū)域中光束光子，使它們漂過選定微粒，并且向后散射，碰撞微粒并敲擊至下一個(gè)明亮區(qū)域。
但是這種光束并不能完全用于傳輸太空飛船，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中已證實(shí)可將懸浮水面的微型硅球移動(dòng)30微米。魯夫涅爾在接受《英國新科學(xué)家》雜志采訪時(shí)說：“這一技術(shù)仍處于初期，然而它開啟了由科幻情節(jié)至科學(xué)事實(shí)的大門，并且美國宇航局已介入這項(xiàng)技術(shù)。”
