以前,科學(xué)家已經(jīng)證實光束可以在平坦表面上被加速,加速度使其沿著彎曲而不是直線的軌跡行進。新研究發(fā)現(xiàn),被加速的光束也并非沿著測地線(又稱大地線或短程線,可定義為空間中兩點的局域最短或最長路徑)移動,而是發(fā)生了偏移。
在實驗中,研究人員首先通過光調(diào)制器將普通激光光束轉(zhuǎn)換成加速光束,所產(chǎn)生的光束既獲得了加速,又能保持形狀。隨后,他們將加速光束發(fā)射到白熾燈泡殼中,此時加速光束沿著一條偏離了測地線的軌跡運動。為了進行比較,研究人員還向燈泡內(nèi)發(fā)射了一束普通激光光束,其按照規(guī)律沿測地線行進。通過測量兩種軌跡的差異,可以確定加速光束的加速度。
平面加速光束的軌跡完全由光束寬度決定,而新研究表明,曲面加速光束的軌跡,由光束寬度和表面曲率共同決定。
研究人員說,在曲面上加速光束有各種各樣的潛在應(yīng)用,其中之一就是模擬廣義相對論現(xiàn)象,以進一步研究諸如引力透鏡效應(yīng)、愛因斯坦環(huán)、引力藍移或紅移等現(xiàn)象。此外,研究結(jié)果還提供了一種新技術(shù),用于控制血管、微通道和其他彎曲環(huán)境中的納米顆粒。
這一由以色列理工學(xué)院和美國哈佛大學(xué)聯(lián)合完成的突破性實驗發(fā)表在最近一期《物理評論X》期刊上。該團隊目前正在研究光線在極薄的彎曲膜中傳播的可能性,以及激光光束會否影響薄膜厚度等問題。
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