科学家成功给光打结:将光束变卷饼状

今日热点 2025-06-16 23:22www.worldometers.cn热点新闻事件

科学家们运用电脑操控的全息图与理论物理学,巧妙地将一束普通的激光转化为独特的椒盐卷饼状光形。这种光形的扭曲工艺不仅展现出绝美的图案,更对未来激光设备的发展带来革命性的影响。

在《生命科学》杂志的报告中,我们得知光其实也可以像鞋带和电线那样展现扭曲和打结的特性。领衔的研究人员在布里斯托尔大学,以首席研究员马克·丹尼斯为首的研究团队,利用全息图和物理学理论,成功引导光束形成螺旋状的路径,创造出光旋涡。这种旋转的光沿着螺旋路径行进,最终聚集到一个奇点,那里的光完全消失。

丹尼斯用生动的比喻描述这一过程:“我们的周围的光充满了这样的黑线,就像河流中的暗流,只是我们肉眼无法看见。我们的工作就是引导这些暗流,让光束产生打结的效果。”为了实现这一目标,研究团队借助全息图来制作光学旋涡。全息图如同引导光的纤维,它们像教堂里的彩色玻璃窗一样,能够改变光的颜色和路径。全息图的功能远不止于此,它们还能控制光波的状态。

为了观察到光打结的现象,科研组使用了精密的激光场监控相机。他们的研究成果已经在《自然·物理学》杂志上发表,这是该领域的第一项有力证据。这项研究不仅仅是对数学理论的验证,更是将数学与物理相结合,展示了人类如何运用全息图来控制激光的流动和传播。这对于未来的激光设备研发具有巨大的潜力。

丹尼斯强调:“这不仅展示了物理学家如何适应现有的纯数学理论,如结点理论,并在自然现象中找到应用,还展示了我们可以如何利用全息图控制激光的流动和传播。对于那些梦想制造自己的结点的人来说,拥有全息图和激光设备已经成功了一大步。”他的团队所做出的努力为激光技术的未来发展铺设了坚实的基石。随着技术的不断进步,我们有望见到更多基于这一原理的创新应用。

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