星际美食科学家|美科学家研发星际迷航型牵引波束(图)

发布时间：2017-04-19 来源：宇宙探索点击：

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《星际迷航》中，“进取”号飞船的船员经常利用牵引波束拯救陷入危难的友好飞船或者捕获敌方飞船

　　纽约大学的两位物理学家——大卫-格里尔教授和研究生大卫-鲁菲纳研发出一项具有科幻色彩的新技术，可利用光束将粒子移动到光束的源头。这项技术不免让人联想到《星际迷航》中的牵引波束。格里尔和鲁菲纳表示他们已在实验中验证这项技术。

　　格里尔和鲁菲纳就职于纽约大学物理学系和软物质研究中心。他们表示已经研发出《星际迷航》型牵引波束，但只是在微观尺度下。在《星际迷航》中，一旦发现友好的星际飞船陷入危难，“进取”号飞船的船员便使用牵引波束将被困飞船拖拽到安全地带。

　　直到现在，这项技术仍超出物理学家的能力范畴，他们所能做的就是利用基于激光的“镊子”型装置在二维尺度下将粒子拖拽微小的距离。在刊登于《物理学评论快报》杂志的一篇文章中，格里尔和鲁菲纳阐述了一项技术，可利用光束将粒子拖拽到光束的源头。光线能够移动物体——这种特性构成了太阳帆技术的基础——但利用光线远距离拖拽物体面临相当难度。

　　纽约大学研发的牵引波束立基于2011年公布的一项中国研究，利用同心环形贝塞尔波束。研究显示这种波束能够让里面的粒子背朝波束源一侧放射出光子，迫使粒子退回到波束源头。不过，一直没有人研发出这种波束。研究中，纽约大学的科学家发射两个并排贝塞尔波束穿过显微镜，而后利用镜头进行调整，使其重叠在一起。通过改变两个波束的相对相位，这种技术能够将粒子捕获到一个移动的全息图——被他们称之为“光学输送机”——让三维尺度下的双向运输成为可能。

　　《新科学家》杂志解释了如何以这种方式发射波束以形成明暗区域交替的样式。通过微调亮区的光子，使其向后散射，可以击中选定的粒子，导致其移动到下一个亮区。当然，这种波束不足以捕获一艘星际飞船。研究中，格里尔和鲁菲纳利用这项技术让悬浮在水中的微小硅球移动30微米。鲁菲纳在接受《新科学家》杂志采访时说：“这项技术仍处于萌芽阶段。”不过，它打开了一扇将科幻变成科学现实的窗口。美国宇航局也对这种研究产生兴趣

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