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復原外星科技?科學家造出飛船「牽引光束」!外星人會不會真的存在
2023/05/02

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向光源方向。

于是基于此原理,在1987年,科學家無意中發現,可以用一束激光實現對細菌這樣的活生命體的無損傷的三維捕獲,自此基于激光的光鑷技術誕生了。

但自上個世紀90年代以來,此類技術的研究進展非常緩慢,始終停留在微觀層面。因此科學家們一直在研究新型的光學操作,基于動量傳遞和能量傳遞的物理原理,提出了多種光束牽引方案。

例如由研究人員于近期發表在《Optics Express》上的研究,就介紹了一種在稀薄氣體中,激光對巨觀物體的牽引方式,也是激光牽引首次用于較大物體的案例之一。

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上圖:激光可用于將巨觀物體拉向它

為此,他們開發了一種石墨烯氣凝膠/二氧化硅的雙層復合結構,當用激光照射時,該結構在遠離激光的一側變熱,產生一個反向的溫度差。

這意味著該結構背離激光的一面的氣體分子會收到更多的能量,并將物體推向光源。將這一點與稀薄氣體環境的低氣壓相結合,研究人員能夠獲得足以移動巨觀物體的激光拉力。

上圖:激光拉力的測量原理

而為了獲得更精確的數據,在實驗中,研究人員選擇使用輕質扭擺裝置定性地描述了激光牽引現象,用重力擺裝置測量了激光牽引力。

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并在真空室內進行,內部空氣壓力為5 Pa。

在沒有激光照射的情況下,扭擺不動。隨后一束波長為532nm的連續高斯激光束,從右至左照射在石墨烯氣凝膠/二氧化硅的雙層復合結構的背面——二氧化硅層上。

上圖:巨觀激光拉動機理及扭擺實驗裝置

而當照射在材料上的激光功率達到60mW,觀察到扭擺逆時針旋轉,巨觀石墨烯氣凝膠/二氧化硅樣品被拉向光源。

此外,為研究激光功率與扭擺轉角之間的關系,他們利用波長為488nm的激光束照射在材料上,并通過將激光功率逐漸從17mW增加到85mW,發現扭擺的最大旋轉角度從1°增加到8.3°。

上圖:不同激光波長的巨觀激光拉動

最終更令人興奮的是,他們發現產生的拉力比光壓大三個數量級以上。并且激光拉動是可重復的,而且力還可以通過改變激光功率來調控。

不過需要注意的是,研究人員警告說,這項工作只是概念證明,該技術的許多方面都需要改進才能實用。未來還有很長的路要走。

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但無論如何,該實驗成功將光學牽引的范圍從微觀擴展到巨觀,不再像之前那樣只能控制細菌病毒,為巨觀光學操作提供了有效的技術途徑。

同時研究人員表示,他們用來演示該技術的稀薄氣體環境與在火星上發現的環境相似。因此,它有可能有一天操縱火星上的車輛或飛機。

因此咱們完全可以大膽想象一下,航天員從飛船上射下一段光束,照在火星車上,火星車就飛離火星表面,被召回了。這是多麼美妙的一件事情啊!

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