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物理学重大发现!光线传播竟然会螺旋拐弯?这下物理课本要改写了

 山头大王 2019-07-08

我们都有一个尝试,就是光沿直线传播。不过,那是小时候物理课的知识,为此,老师还带我们做了实验来证实这个结果。但其实后来我们了解到,光沿直线传播条件,是在“均匀介质”中的特性。光可以发生折射和衍射,比如说海市蜃楼,就是光的折射而造成的。

但近期,一个国际科研团队发现了光的新特性——光可以螺旋式传播。这个团队是西班牙和美国的科学家组成,他们向氩气云同时发射两束激光,迫使他们重叠并连接,从氩气云的另一侧释放出来,观测到了这种螺旋式运动的光。

这一科学发现,对光沿直线传播的物理定式带来了更加彻底的颠覆。也就是说光可以沿着某一个中心轴进行旋转式传播。科学家将这种光的新特性称为自扭矩特性,也就是说光具有自扭曲的属性。普通的光束是不表现出这种自扭矩特性的,具有高度结构化角动量的光束,才会表现出这种特性。当这个光束撞击到平面时,就会形成类似于圆环形的撞击结构。

说了这么多,那这种发现这种光的新特性后能够对对人类带来什么?

有望研发出极小新型设备的操控技术。利用这种光的特性,可以调制光的轨道角动量,这种调制与通信设备调制频率的方式类似,有望推动极小新型设备的操纵技术。这个技术的应用领域是广泛的,在医学、精密制造领域都很有研究价值。

有望提升通信传播效率及高频谱利用率。这分为两个方面,在无线通信领域,可以通过对轨道角动量的研究,对无线信号进行复用传输,可以大大提高传输利用率及传输效率,最大可达到32Gbit/s的传输速率。在有线传输光线领域,通过对光的螺旋特性研究,可实现利用特殊光纤来传输携带角动量的光束,以大大提高传输速率。

科技的发展,给我们的生活带来了一次次的革新,每一个科研的创新,都有可能彻底改变某个领域的面貌。科学家脑电波的研究,可能读取到你的内心世界;对于宇宙和时间的研究,甚至让时光旅行成为可能。宇宙的奥秘我们只掌握了一小部分,我们期待随着科技的发展,我们能够了解更多,让人类的生活发生更大的改变。

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