科幻電影光束捕捉控制物體可成真!
科幻電影光束捕捉控制物體可成真!在《星際迷航》電影中,牽引光束技術(shù)曾多次在棘手情況下幫助“企業(yè)號(hào)”星艦(USS Enterprise)上的船員。而在《星球大戰(zhàn)》中,帝國也利用牽引光束技術(shù)捕捉傳奇飛船“千年隼”號(hào)(Millennium Falcon)?,F(xiàn)在,許多物理學(xué)家正與美國宇航局(NASA)合作,努力研發(fā)能在太空中使用的現(xiàn)實(shí)版牽引光束。
物理學(xué)家們稱,他們即將做出展示,將可以利用光束捕捉、控制以及推拉物體,目前最遠(yuǎn)距離為1厘米。隨著研究繼續(xù)深入,他們認(rèn)為可以利用光束將粒子推送到數(shù)米乃至數(shù)公里遠(yuǎn)的地方。盡管他們當(dāng)前能夠移動(dòng)的物體依然很小,直徑只有1毫米的玻璃珠或同體積的人體細(xì)胞,但這種技術(shù)可能被用于在軌道上采集樣本。
項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)者、紐約大學(xué)物理學(xué)家戴維·格里爾(David Grier)表示,他們現(xiàn)在正與美國宇航局下屬戈達(dá)德太空中心的研究人員合作,開發(fā)長距離的牽引光束,這種光束的有效作用范圍可能遠(yuǎn)達(dá)數(shù)公里之外。
格里爾說:“這就像科幻小說變成了現(xiàn)實(shí)。很多人都很熟悉牽引光束的概念,它可能是波的結(jié)構(gòu)。它不僅你可用于推送物體,還可以用于捕捉、控制甚至拉回物體。當(dāng)我們首次在實(shí)驗(yàn)室中復(fù)制出牽引光束時(shí),我們只能將移動(dòng)物體非常小的距離。我們還無法發(fā)射整艘戰(zhàn)斗巡洋艦,并將其拖上太空。但是當(dāng)你完成移動(dòng)1厘米、1米的目標(biāo)后,下個(gè)階段可能就是推送出數(shù)公里。在太空探索中,這是個(gè)巨大的進(jìn)步?!?/p>
格里爾與同事們1997年首次開發(fā)出名為全息光鎳(Holographic Optical Tweezers)的技術(shù),可以移動(dòng)微小物體。但是隨著研究不斷取得進(jìn)展,他們已經(jīng)可以推拉和移動(dòng)物體。但是移動(dòng)物體大小受到激光波長及其功率限制。
可是格里爾表示,即使現(xiàn)在他們只能移動(dòng)微粒大小的物體,也有許多用處。舉例來說,可被用于收集彗星尾部的塵埃顆粒、汽車和工業(yè)廢氣中的顆粒等。而在太空中沒有空氣阻力,為此很小的力就可以產(chǎn)生巨大作用,比如在安全距離外收集樣本等。
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