彎曲空間內首次實現激光束加速 或可模擬引力透鏡

　　2018-01-17 10:37:07　來源: 科技日報社-中國科技網 (北京)

　　

　　科技日報北京1月16日電 （記者房琳琳）據物理學家組織網最新報道，通過向白熾燈泡殼內發射激光，美國和以色列物理學家團隊第一次演示了彎曲空間內的光束加速實驗，實現了光束軌跡偏移。這一實驗可用於模擬並研究廣義相對論的引力透鏡等現象。

　　以前，科學家已經證實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。新研究發現，被加速的光束也並非沿著測地線（又稱大地線或短程線，可定義為空間中兩點的局域最短或最長路徑）移動，而是發生了偏移。

　　在實驗中，研究人員首先通過光調製器將普通激光光束轉換成加速光束，所產生的光束既獲得了加速，又能保持形狀。隨後，他們將加速光束髮射到白熾燈泡殼中，此時加速光束沿著一條偏離了測地線的軌跡運動。為了進行比較，研究人員還向燈泡內發射了一束普通激光光束，其按照規律沿測地線行進。通過測量兩種軌跡的差異，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用，其中之一就是模擬廣義相對論現象，以進一步研究諸如引力透鏡效應、愛因斯坦環、引力藍移或紅移等現象。此外，研究結果還提供了一種新技術，用於控制血管、微通道和其他彎曲環境中的納米顆粒。

　　這一由以色列理工學院和美國哈佛大學聯合完成的突破性實驗發表在最近一期《物理評論X》期刊上。該團隊目前正在研究光線在極薄的彎曲膜中傳播的可能性，以及激光光束會否影響薄膜厚度等問題。