这种扭曲的工艺不仅导致一些非常美丽的图案的产生,这一结果对未来的激光装置研制也会产生重大影响。
据《生命科学》杂志报道,光跟鞋带和电线一样,也可以扭曲、打结。
现在科学家利用一个电脑控制的全息图和理论物理学,把一束光转变成像椒盐卷饼的形状。
研究人员表示,这种扭曲的工艺不仅导致一些非常美丽的图案的产生,这一结果对未来的激光装置研制也会产生重大影响。
英格兰布里斯托尔大学的首席研究人员马克?丹尼斯说:“在太空中穿行的光束就像在河流中流淌的水。
”虽然激光指挥棒等物体发出的光都是沿直线运行,但是它也能呈螺旋方式运行。
这种旋转的光被称作光旋涡(optical vortices)。
光沿着螺旋路线运行,最终达到奇点,也就是没有了光。
丹尼斯说:“我们周围的光充满了这种黑线,只是我们看不到它们。
我们的工作就是弯曲这些黑色结构,使光束打结。
”研究人员知道,可以通过全息图制成光学旋涡。
全息图对光的流向起到引导作用。
通过利用所谓的纤维纽结理论(fibered knot theory),丹尼斯和同事们制成了全息图,并通过反射作用,让常规激光束远离它。
纤维纽结理论是在日常打结的启发下,出现的一种抽象数学分支。
丹尼斯说:“全息图就像一根引入光的纤维,跟教堂里的彩色玻璃窗非常相似。
经过一面彩色玻璃窗后,光会出现窗户的彩色图案。
”不过它们之间也存在差异,丹尼斯说:“彩色玻璃窗控制颜色,全息图控制光波的状态。
”因此全息图上的每个点,就像窗玻璃上的每一个小格子,改变部分光束上的光波周期里的每一个点。
他们制成的全息图可以改变光的状态,让它沿着黑色结点运行。
接下来,该科研组通过激光场严密监视照相机,以便拍到光打结的。
他们的研究成果发表在1月17日的《自然?物理学》杂志上。
它是有关这方面的第一项有力证据。
虽然所谓的结点理论对类似于黑色结点的数学问题进行了研究,但是这项最新研究通过遵循光传播规律的数学函数,制成这些结点。
另外,跟制成的与其他结点纽结在一起的黑色结点不一样,丹尼斯和他的同事们在光束里生成单一黑色结点。
丹尼斯说:“对我们来说,它显示了物理学家是如何适应现有纯数学的(例如结点理论),并在自然现象里发现它的。
它还显示了我们可以利用全息图控制激光流和激光传播。
这种控制手段有可能会被应用在未来的激光装置上。
”丹尼斯表示,对那些想制出自己的结点的人,拥有全息图和一束激光就能梦想成真。
五个科学无法解释的未解之谜
水虽常见,但在科学领域仍存在诸多未解之谜
科学家彭加木在罗布泊是不是有什么隐情?
太阳系演化揭示地球生态终将瓦解
神秘!宇宙最恐怖的十大星球,科学家揭开另类外貌
正史不敢细写的3大灵异事件!科学家至今无法解释,第3个最诡异
从“元素”到“原理”,华理青年教授推出《50条化学原理》
科学原理
10+
南极雪地突然变红,出现诡异“血雪”,到底怎么回事?
未解之谜
26+
儿童怎么科学饮食
健康
15+
科学锻炼减肥方法有哪些?
减肥
17+
科学对宇宙探索的贡献有多大?未来的宇宙探索将怎么发...?
宇宙探索
8+
科学狂人马斯克警告?人类要早日进入火星(火星殖民)?
光速
12+
怎么鉴定蜂蜜真假科学方法
健康
11+
科学家证实的恐怖理论?可以解释超自然现象(平行宇宙)?
平行宇宙
16+
宇宙正在发烧?科学家推测可能和暗物质有关?银河系也受影响?
暗物质
15+
关于鸡汤的科学依据?结果让人惊讶(鸡汤玄学)?
宇宙探索
13+
勾股定理现约有五百种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一
科学原理
1+
逻辑学作为一门科学的逻辑,是既古老又年轻的。
释疑解惑
1+
原子弹数学原理
科学原理
2+
原子弹公式
科学原理
4+
每秒飞行30万千米,光速其实在宇宙中慢如蜗牛
光速
31+
小行星分布在哪?有哪些特殊的小行星?
小行星
16+
为什么梦境真实到离谱?难道大脑在偷偷演“平行宇宙连续剧”?
平行宇宙
25+
小米手机管家通知关闭小米手机管家通知栏关闭方法
前沿科技
73+
埃德加凯西十大预言凯西认为外星人会来到地球
地球
20+
宇宙的存在是真实的,且无论是否存在智慧生命
宇宙探索
19+
13万亿倍光速到宇宙边一亿亿倍光速飞出宇宙
光速
22+
霍金预言的世界未解之谜灭绝多年的再次出现
释疑解惑
168+
夸克浏览器任务栏不见了解决办法?夸克浏览器任务栏不见了的解决方法
前沿科技
21+
探秘地球:16个诡异现象背后的未知宇宙回响
地球
27+
尼帕病毒是什么?来自果蝠的致命馈赠
释疑解惑
26+
病毒似乎偏爱在春节前“搞事情”,是巧合还是必然结果?
释疑解惑
13+