牵引光束

2012-11-29 10:16:56

牵引光束,实际上是一束高密度的引力子流,能产生高强度的引力波和引力场,将目标物体吸引过来。研究人员研制的一种牵引波激光器能够移动物体,未来有望能移动太空飞船。

牵引光束-简介

  牵引光束是用一种设备远距离的将一个物体移动一段距离的方法。它通过科幻电视剧集《星舰迷航》而广为人知。1990年代以来,科学家一直试图在技术上实现,但是研究进展非常缓慢,而且还仅仅停留在微观层面,例如用激光束牵引盐粒大小的物体。实现牵引光束的一种方法是利用光子在路径中碰到一个物体时会对物体施加一个力的原理。牵引光束指的是只要光束以一定角度射入,将形成一种逆向牵引力。[1]

  这种牵引光束能利用激光移动大型物体,比如把火星漫游车拖到飞船轨道。

澳大利亚国立大学研究人员仅使用光束,使玻璃颗粒在空气中移动了至少5英尺(约1.5米),无论目标尺寸还是移动距离,这都超过了当前“光镊”技术所能实现的上百倍。

研究发现

  安德烈•罗德及其同事开发的系统运用空心激光束击中目标,再利用空气温差使目标物体移动。被移动的玻璃制目标物体,比“光镊”常移动的细菌大上几百倍,他们已使它移动了至少1.5米,这是目前(2010年)“光镊”所能操控距离的100倍。而1.5米这个数字仅仅是因为受实验台的尺寸限制,罗德相信将目标物体移动30英尺以上(近10米)不成问题。

  研究人员现已可通过改变激光亮度,使该玻璃颗粒移动的速度和方向做出改变。但该系统在操作中需要加热空气或其它气体。它在地球上将用处非凡,如在各种生物研究中代替人手移走有害物质。

  201210月,美国纽约大学两位物理学家最新研制一项技术,使用光束牵引微粒朝向光束源,并声称现已进行了实验证实。纽约大学物理系软质材料研究中心的大卫•格里尔教授和研究生大卫•鲁夫涅尔表示,他们已实现《星际迷航》中的牵引光束技术,但仅能在微米范围内实现。

  然而,这项技术与实际应用仍有一定的距离,他们最理想的实验效果是操控“激光镊”牵引微粒物体在二维空间中实现微观距离移动

移动原理

  研究人员研制的一种牵引波激光器能够移动物体,未来有望能移动太空飞船。 通过使用这种叫做贝塞耳(Bessel)的特殊激光器,他们称能够牵引较小的物体朝向目标。他们将这种效应比作鹅卵石在池塘中激起的涟漪,只要光束以一定角度射入,将形成一种逆向牵引力。

  像这样的装置成功研制将是数十年以来一些科幻电影所期望实现的目标。在《星际迷航》中科学家通常使用亚空间或者由两个光束形成的引力干涉,使物体向指定目标位置移动。科学家意识到使用贝塞耳激光器产生的一种牵引光束可能实现这项技术突破,贝塞耳激光器拥有的特殊波长模式进行工作。

  他们发现当目标物体遭受入射光束照射时,将以放射线的形式反弹,形成朝向目标物体的一种推力,光线的确能够牵引微粒,这将开启光学微控制的一种新途径,该典型实例可向后传送微粒较长距离,并对微粒进行排序分类。之前科学家也进行过类似的尝试,建立一种牵引光束加热目标物体周围的空气,从而使目标物体出现移动。[2]

上一篇:高温气冷堆
下一篇:
 a