科學(xué)家研究表明捕獲光可創(chuàng)建微型粒子加速器
美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員曾創(chuàng)建出一種可以捕獲光并令其在軌道上停止的材料,現(xiàn)在他們的新研究對(duì)這個(gè)過(guò)程的基本物理機(jī)制給出了進(jìn)一步解釋,還將其連接到其他看似無(wú)關(guān)現(xiàn)象的廣泛范圍之中。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在最新一期的《物理評(píng)論快報(bào)》上。 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,新的研究表明,這種光的捕獲過(guò)程,包括扭轉(zhuǎn)光的偏振方向,是基于一種渦流現(xiàn)象,與龍卷風(fēng)到水漩渦排水口等現(xiàn)象相似。此外,分析表明這個(gè)被困的狀態(tài)比以前認(rèn)為的更穩(wěn)定、更容易產(chǎn)生和難以打擾。 研究人員說(shuō):“人們認(rèn)為這種困住的狀態(tài)很微妙,幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。但事實(shí)證明,它可以一個(gè)穩(wěn)健的方式存在! 在大多數(shù)自然光里,偏振的方向即被認(rèn)為光波的振動(dòng)方向,是固定的。這是允許偏光太陽(yáng)鏡工作的原則:從一個(gè)表面反射的光被選擇性地向一個(gè)方向極化,然后,可以通過(guò)偏振濾光鏡在直角的地方將反射光封住。 研究人員說(shuō),但在這些困住光的晶體里,光進(jìn)入材料被極化以一個(gè)漩渦的方式形成,隨著光束偏振方向而變化。由于偏振在這個(gè)漩渦的每一點(diǎn)不同,它產(chǎn)生一個(gè)奇點(diǎn)也被稱為一個(gè)拓?fù)淙毕,其中心就是捕獲光的那個(gè)點(diǎn)。 這種現(xiàn)象有可能產(chǎn)生一種矢量光束,這種特殊激光束可以潛在創(chuàng)建小型粒子加速器。這種設(shè)備可以使用這些矢量光束粒子加速并令其彼此撞擊,或可允許未來(lái)桌面設(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在需數(shù)英里寬圓形隧道的各種高能實(shí)驗(yàn)。 |