Не почти достаточно способно потянуть в Тысячелетнем соколе, но четыре группы физиков независимо придумали ту же основную идею для реального луча трактора. Лазерный луч, который выдумали группы, мог тянуть объект размер только зерна соли или меньший, но эксперты говорят, что это могло обеспечить новый инструмент для управления крошечными объектами, такими как клетки.«Это является новым, захватывающе, и кто знает то, для чего это могло бы быть хорошо?» говорит Хуан Хосе Саенс, теоретик в Автономном университете Мадрида, не вовлеченный ни одна из бумаг, но чья собственная группа также работала над идеей. «Это является захватывающим, что четыре или пять групп одновременно выпускают ту же идею».
Это не новости, что свет может переместить объект. С 1980-х ученые потянули маленькие объекты вокруг использования так называемого оптического пинцета, который может достать крошечные объекты, такие как клетки и потянуть их вокруг. И в прошлое полудесятилетие, физики использовали крошечную силу света для урегулирования коромысел весов миллимикрона и дрожащих консолей — или к все еще их движению.
Физики идентифицировали несколько основных способов, которыми свет может согнуть свою мышцу. Как взрыв воды от шланга, луч света проявляет крошечное, вперед продвигаются, когда это поражает что-то.
Свет может также потянуть объект, с помощью чего-то названного сила градиента. Эта сила появляется, потому что электрические и магнитные поля на свету поляризуют материал в объекте, и поляризованный объект может тогда уменьшить свою энергию путем перемещения туда, где свет является самым интенсивным.
Луч трактора работал бы по-новому. В этом случае свет потянул бы объект к источнику луча даже при том, что луч имеет ту же интенсивность все время по своей длине.
Уловка должна использовать специальный тип лазерного луча. В обычном луче каждый фотон перемещается в направлении луча, поэтому когда фотон подпрыгивает непосредственно назад от объекта, это передает самый большой толчок. Однако физики могут генерировать луч путем перекрывания на световые волны, делающие угол относительно желаемого направления (см. рис.). Накладывающиеся волны производят вперед движущийся луч, известный как луч Бесселя чьи остатки интенсивности, постоянные вдоль ее длины.
Но каждый фотон теперь перемещается в угол относительно луча. Таким образом, когда каждый подпрыгивает от объекта, он проявляет меньшее, вперед продвигаются.Тем не менее, луч все еще продвигается, и преодолеть тот толчок, физики должны полагаться на другую часть физики. Снова, свет поляризует материал в объекте электрически и магнитно.
Поляризованный объект тогда излучит и перенаправит свет. Путем наладки свойств материала объекта и поляризации и синхронизации отдельных световых волн в луче, физики могут заставить объект изойти более легкий вперед вдоль луча, чем назад к его источнику.
Излученный свет тогда действует как обратный охотник, преодолевая уже уменьшенный вперед толчок луча и отвозя объект к его источнику.Детали предложений различных групп отличаются. Например, Андрей Новицкий из Датского технического университета в Lyngby и коллеги в Сингапуре рассматривают единственную сферическую частицу в луче Бесселя и учатся прежде всего, как размер и свойства материала частицы должны быть приспособлены для производства привлекательности, как они сообщили онлайн 10 ноября в Physical Review Letters. «В целом нет никакого строгого ограничения на параметры» для достижения привлекательности, говорит Новицкий.
В июле Джек Ын из Гонконгского университета Науки и техники на Коулуне и коллег сообщил о подобном анализе по своей природе Фотоника. (В феврале эти две бумаги были отправлены по почте в течение дня друг после друга на сервере arXiv перед печатью.)Напротив, Аристид Догарию и Сергей Сухов, физики в университете Центральной Флориды в Орландо, берут немного отличающийся курс. Вместо того, чтобы использовать простую сферу и изменить ее материальные параметры и размер, они начинают с произвольного объекта — случайной коллекции 160 сфер — и показывают, что могут всегда регулировать синхронизацию и поляризацию отдельных волн в луче для создания привлекательности, как они также сообщили онлайн 10 ноября в Physical Review Letters. «Как только у нас есть форма, мы можем проектировать и управлять лучом для получения напряжения, которое Вы хотите», говорит Догэриу.
В 2006 Филип Марстон из Университета штата Вашингтон, Пульмановского спального вагона, описал подобное напряжение с помощью луча Бесселя звуковых волн. В сентябре он и Ликунь Чжан издали анализ в Physical Review E, соединяющей акустические и оптические явления.До сих пор ни одна из бригад фактически не создала луч трактора. Таким образом, это может действительно работать?
Вероятно, говорит Марстон. «Я думаю, что кто-то продемонстрирует силу натяжения», говорит он. Сэенз говорит, что, таща простую сферу, поскольку Чан и Новицкий описывают, должно быть легче осуществить, но у Сухова и подходов Догэриу могло быть более общее применение, возможно в управлении биологическими экземплярами.Что касается натяжения космического корабля, не задерживать дыхание. Тянувший объект должен быть меньшим, чем шкала расстояний, по которой световые волны остаются организованными и «последовательными», говорит Сэенз.
Таким образом для чувства рывка Тысячелетний сокол должен был бы быть сокращен к меньше чем миллиметру в длине. И действительно, сколько из эго Хана Соло Вы могли вписаться в такое крошечное судно?