2011-11-16
Физики придумали притягивающий луч
Сразу две группы физиков из США, Дании и Сингапура предложили очень схожие схемы притягивающего луча - так в фантастике называется луч, который притягивает объект к источнику излучения (например, "Тысячелетний сокол" к Звезде Смерти в "Звездных войнах"). Статьи ученых появились в журнале Physical Review Letters (здесь и здесь), а их краткое изложение приводит ScienceNOW. 
С 80-х годов прошлого века ученые используют свет для манипуляции микроскопическими объектами. Вместе с тем, до последнего времени физики могли отдельным импульсом лазера только толкать объект от излучателя. В рамках новой работы, ученые предложили теоретическую модель притягивающего луча.
Объектом изучения были так называемые лучи Бесселя - решение уравнения Максвела, в котором поток энергии поля описывается квадратом функции Бесселя нулевого порядка. Эти лучи обладают рядом замечательных свойств, в частности, фотоны в них движутся под углом к направлению распространения самого луча. Из-за этого, так как частицы падают на поверхность тела под углом, то сила отталкивания таким лучом меньше, чем обычным.
Физики утверждают, что, подбирая свойства объекта и параметры луча, можно добиться того, что объект будет излучать больше света в направлении от источника, чем к источнику. Вместе с пониженным давлением в луче Бесселя этого достаточно для того, чтобы объект начал двигаться в направлении источника света. Ученые отдельно отмечают, что подобная технология может пригодится при создании устройств манипулирования микрообъектами.
Примечательно, что в августе 2011 года стало известно, что NASA отобрало 30 "рискованных" космических проектов, на разработку каждого из которых планируется потратить по 100 тысяч долларов. Примечательно, что среди них есть также и проект притягивающего луча. Видеопрезентацию подобного луча (ролик без звука) можно посмотреть ниже.
Сечение симметричного луча Бесселя и график зависимости интенсивности от радиуса. Иллюстрация пользователя Egmason с сайта wikipedia.org
С 80-х годов прошлого века ученые используют свет для манипуляции микроскопическими объектами. Вместе с тем, до последнего времени физики могли отдельным импульсом лазера только толкать объект от излучателя. В рамках новой работы, ученые предложили теоретическую модель притягивающего луча.
Объектом изучения были так называемые лучи Бесселя - решение уравнения Максвела, в котором поток энергии поля описывается квадратом функции Бесселя нулевого порядка. Эти лучи обладают рядом замечательных свойств, в частности, фотоны в них движутся под углом к направлению распространения самого луча. Из-за этого, так как частицы падают на поверхность тела под углом, то сила отталкивания таким лучом меньше, чем обычным.
Физики утверждают, что, подбирая свойства объекта и параметры луча, можно добиться того, что объект будет излучать больше света в направлении от источника, чем к источнику. Вместе с пониженным давлением в луче Бесселя этого достаточно для того, чтобы объект начал двигаться в направлении источника света. Ученые отдельно отмечают, что подобная технология может пригодится при создании устройств манипулирования микрообъектами.
Примечательно, что в августе 2011 года стало известно, что NASA отобрало 30 "рискованных" космических проектов, на разработку каждого из которых планируется потратить по 100 тысяч долларов. Примечательно, что среди них есть также и проект притягивающего луча. Видеопрезентацию подобного луча (ролик без звука) можно посмотреть ниже.
