科学家实现《星际迷航》中“牵引光束”技术

作者: 科技中心  发布:2019-10-13

现实版“牵引波束”能够牵引移动微粒物体

据英国每日邮报报道,在科幻剧《星际迷航》中出现一种“牵引光束仪”,当友好星舰遇难之时,“企业号”太空船将启动牵引光束仪,将遇难星舰牵引到安全区域。现在这种技术已由科幻转变成为现实,但遗憾的是该技术处于初期阶段,仅能光束牵引物体实现微米范围内的移动。

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目前美国宇航局与物理学家合作研制出一种牵引波束装置,未来可实现在太空中捕获彗星灰尘等小型微粒物体。

科幻剧《星际迷航》中的“牵引波束”已成为现实

腾讯太空讯 据英国每日邮报报道,目前,研究人员最新设计一款现实版“牵引波束”,可在太空中使用光线捕获物体。

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物理学家指出,这种牵引波束可以使用光束捕获和推动物体,移动1厘米的距离。如果未来升级该装置,可移动微粒几米或者几千米。虽然当前牵引光束装置移动物体的距离很小,但能适用于零点几毫米直径的玻璃球,或者人类细胞大小的物体,该技术可用于轨道飞行中获取样本。

科幻剧《星际迷航》中企业号太空飞船可将遇难的友好星舰光束牵引至一个安全区域,目前美国科学家最新研究证实这项牵引光束技术可以实现! 美国纽约大学两位物理学家最新研制一项技术,使用光束牵引微粒朝向光束源,并声称现已进行了实验证实。纽约大学物理系软质材料研究中心的大卫-格里尔教授和研究生大卫-鲁夫涅尔表示,他们已实现《星际迷航》中的牵引光束技术,但仅能在微米范围内实现。 然而,这项技术与实际应用仍有一定的距离,他们最理想的实验效果是操控“激光镊”牵引微粒物体在二维空间中实现微观距离移动。这项最新研究报告发表在《物理评估快报》期刊上,格里尔和鲁夫涅尔描述称未来这项技术将获得更好的预期,能够真实牵引微粒物质朝向光束源。 光束能够牵引物体,基于这一性质科学家设计了太阳帆,但是使用光束牵引某些物体仍有一定难题。美国纽约大学最新设计的牵引光束装置是基于2011年中国研制的贝塞尔光束,这种光束能够以同心环形式释放光线。 研究评估显示,贝塞尔光束可以设计使一个微粒内部释放光子,与光束源方向相逆,从而使微粒朝向光束源方向弹回。之前没有研究人员能够制造这样的光束,但是纽约大学研究人员克服了这一问题,他们投影平行的两个贝塞尔光束至一个显微镜上,同时使用一个透镜来放大它们,保证两个操作同时发生。 通过改变两个贝塞尔光束的相对相位,这项技术能够诱捕可移动全息影像中的微粒,他们称一种“光学传送机”可以实现三维空间的双向传输。 英国新科学家杂志解释了投影光束如何创建一个交替性明亮和黑暗区域模型,通过微调明亮区域中光束光子,使它们漂过选定微粒,并且向后散射,碰撞微粒并敲击至下一个明亮区域。 但是这种光束并不能完全用于传输太空飞船,他们在实验中已证实可将悬浮水面的微型硅球移动30微米。鲁夫涅尔在接受《英国新科学家》杂志采访时说:“这一技术仍处于初期,然而它开启了由科幻情节至科学事实的大门,并且美国宇航局已介入这项技术。”

该项研究负责人、美国纽约大学物理学家大卫-格里尔(David Grier)博士说:“目前,研究人员与美国宇航局戈达德太空中心合作,计划研制长距离移动物体的牵引波束装置,预计可牵引移动物体几公里,这听起来就像是成为现实的科幻故事情节。”

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