彎曲空間內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)激光束加速

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)最新報(bào)道，通過向白熾燈泡殼內(nèi)發(fā)射激光，美國和以色列物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)第一次演示了彎曲空間內(nèi)的光束加速實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了光束軌跡偏移。這一實(shí)驗(yàn)可用于模擬并研究廣義相對(duì)論的引力透鏡等現(xiàn)象。

以前，科學(xué)家已經(jīng)證實(shí)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(jìn)。新研究發(fā)現(xiàn)，被加速的光束也并非沿著測(cè)地線(又稱大地線或短程線，可定義為空間中兩點(diǎn)的局域最短或最長路徑)移動(dòng)，而是發(fā)生了偏移。

在實(shí)驗(yàn)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(shí)加速光束沿著一條偏離了測(cè)地線的軌跡運(yùn)動(dòng)。為了進(jìn)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(cè)地線行進(jìn)。通過測(cè)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(duì)論現(xiàn)象，以進(jìn)一步研究諸如引力透鏡效應(yīng)、愛因斯坦環(huán)、引力藍(lán)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(shí)驗(yàn)發(fā)表在最近一期《物理評(píng)論X》期刊上。該團(tuán)隊(duì)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(huì)否影響薄膜厚度等問題。(記者 房琳琳)