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澳科学家发明牵引光束金沙澳门官网4166,不再只

时间:2019-09-03 06:25来源:科学研究
澳科学家发明牵引光束 可利用激光移物 据英国每日邮报报道,在科幻剧《星际迷航》中出现一种“牵引光束仪”,当友好星舰遇难之时,“企业号”太空船将启动牵引光束仪,将遇难

澳科学家发明牵引光束 可利用激光移物

据英国每日邮报报道,在科幻剧《星际迷航》中出现一种“牵引光束仪”,当友好星舰遇难之时,“企业号”太空船将启动牵引光束仪,将遇难星舰牵引到安全区域。现在这种技术已由科幻转变成为现实,但遗憾的是该技术处于初期阶段,仅能光束牵引物体实现微米范围内的移动。

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几个月前,一名14岁女孩打赢了一场官司,获得了死后被冷冻保存的权利。这引发了人们对相关技术的思考。对于很多人而言,这听上去仍像是科幻片中的情节。但科幻小说变成现实科技的例子其实并不鲜见,各种异想天开的发明创造确实可以为现实研究提供灵感。

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牵引射线这玩意一般只在科幻作品里出现,比如外星人飞碟光临地球,刷的一束光照下来,物体就顺着这束光被吸进飞碟里去了。星际迷航里就老出现牵引射线。最近,澳大利亚国立大学(Australian National University)的研究者们将这传说中的牵引射线变成了现实。

牵引光束

据国外媒体报道,澳大利亚科学家发明了牵引光束,利用激光移动大型物体的距离可以超过以前任何时候。

科幻剧《星际迷航》中的“牵引波束”已成为现实

研究团队中的Andrei Rode表示,这次开发的牵引射线可以移动比细菌大上百倍的物体。而早先开发出的“光束镊子(Optical Tweezers)”已经可以将细菌大小的物体举起,

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澳大利亚国立大学科研小组的努力使得分子传输技术距现实更近一步。分子传输技术因美国科幻电视剧集《星际迷航》中的经典台词“传输我吧,斯科蒂”而闻名于世。利用所谓的牵引光束(可以移动物体的能量束),他们成功将微小颗粒在两地之间移动了最多59英寸。

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这项技术的核心是通过激光加热物体周围的空气,热空气会让目标在空心的激光射线中保持平衡。与此同时,研究人员可以通过控制目标两侧空气的温度来调整目标在激光中的位置。

光速旅行与牵引光束

尽管物理学家多年来一直在利用激光控制微小颗粒进行微距移动,但领导实施最新研究的澳大利亚国立大学科学家安德烈:罗德表示,其团队发明的技术可以移动物体100次,相当于大概5英尺的距离。

科幻剧《星际迷航》中企业号太空飞船可将遇难的友好星舰光束牵引至一个安全区域,目前美国科学家最新研究证实这项牵引光束技术可以实现! 美国纽约大学两位物理学家最新研制一项技术,使用光束牵引微粒朝向光束源,并声称现已进行了实验证实。纽约大学物理系软质材料研究中心的大卫-格里尔教授和研究生大卫-鲁夫涅尔表示,他们已实现《星际迷航》中的牵引光束技术,但仅能在微米范围内实现。 然而,这项技术与实际应用仍有一定的距离,他们最理想的实验效果是操控“激光镊”牵引微粒物体在二维空间中实现微观距离移动。这项最新研究报告发表在《物理评估快报》期刊上,格里尔和鲁夫涅尔描述称未来这项技术将获得更好的预期,能够真实牵引微粒物质朝向光束源。 光束能够牵引物体,基于这一性质科学家设计了太阳帆,但是使用光束牵引某些物体仍有一定难题。美国纽约大学最新设计的牵引光束装置是基于2011年中国研制的贝塞尔光束,这种光束能够以同心环形式释放光线。 研究评估显示,贝塞尔光束可以设计使一个微粒内部释放光子,与光束源方向相逆,从而使微粒朝向光束源方向弹回。之前没有研究人员能够制造这样的光束,但是纽约大学研究人员克服了这一问题,他们投影平行的两个贝塞尔光束至一个显微镜上,同时使用一个透镜来放大它们,保证两个操作同时发生。 通过改变两个贝塞尔光束的相对相位,这项技术能够诱捕可移动全息影像中的微粒,他们称一种“光学传送机”可以实现三维空间的双向传输。 英国新科学家杂志解释了投影光束如何创建一个交替性明亮和黑暗区域模型,通过微调明亮区域中光束光子,使它们漂过选定微粒,并且向后散射,碰撞微粒并敲击至下一个明亮区域。 但是这种光束并不能完全用于传输太空飞船,他们在实验中已证实可将悬浮水面的微型硅球移动30微米。鲁夫涅尔在接受《英国新科学家》杂志采访时说:“这一技术仍处于初期,然而它开启了由科幻情节至科学事实的大门,并且美国宇航局已介入这项技术。”

研究人员表示这种射线可以将目标抬升到10米的高度——不过他们的实验室似乎没有这么高的架子,所以现在只弄到了1.5米。他们希望这种射线可以在移动那些有害物质时派上用场。

在《星球大战》系列电影中,时运不济的英雄们被“牵引光束”击中,结果舰船动弹不得,只能任由敌人将自己拉过去。《星际迷航》中也出现了类似的武器。

这项技术用中空激光束照射微小玻璃颗粒,令其周围空气升温。撞击玻璃颗粒的激光束中心保持在低温状态,导致它们被牵引至激光束温度更高的边缘。但是,升温后的空气分子十分活跃,撞击玻璃颗粒表面,促使其回到温度更低的中心。据罗德介绍,利用两束激光,他们可以使玻璃颗粒以不同方向移动。

顺带一提,因为宇宙中没有任何气体,所以星迷们大概还需要多等等……

而澳洲的一所大学如今也实现了这一技术——虽然在实验中,他们只能用激光移动非常微小的物体(直径仅有0.2毫米),移动距离仅为20厘米。与此同时,英国研究人员则用声波开展了实验,可以将豌豆大小的物体移动40厘米。

他说:“我们认为,相比于我们测试过的其他技术,新技术甚至在更长距离下仍能奏效。”罗德及其团队所能取得的最大距离受到实验室设备的限制。不过,他表示,与《星际迷航》中的牵引光束不同,他们的技术在真空状态下的太空不起作用:“相反,在地球上,可能存在许多的应用,比如能够移动危险物质和细菌。”

来源: insidescience

登月

澳大利亚国立大学网站相关报道

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科学家发现“逆转”激光 能够吸收附近光束

巴斯·奥尔德林登上月球表面。

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1865年,儒勒·凡尔纳(Jules Verne)出版了小说《从地球到月球》。书中,名美国人发射了一颗名叫“哥伦比亚号”的“月球炮弹”,重约2万磅(约合9072千克),造价约550万美元。

一个世纪之后,美国真的将三名宇航员送上了月球,指令舱同样叫做“哥伦比亚号”,重约26300磅(约合11929千克),造价约160亿美元。值得一提的是,凡尔纳所估计的550万美元在当时相当于1969年的130亿美元。

无痛皮下注射器

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麻省理工学院的研究人员希望,未来人们可以使用无针注射器。

在《星际迷航》中,任何生病的角色在接受“无痛皮下注射器”(hypospray)注射之后,都会奇迹般地痊愈。该设备不需要使用针头,便可让药液无痛地穿透皮肤。

事实上,亚伦·伊斯马奇(Aaron Ismach)早在1960年就发明了真正的无针注射器,比《星际迷航》还要早六年。该技术曾被用于军队大规模疫苗接种,因为它可以重复使用。但由于存在感染风险,不久便被弃用了。

不过,人们并没有放弃这一想法。2012年,麻省理工学院推出了新版“无痛皮下注射器”,可以通过编程实现多种用途,能够以声速注入药液。研究人员希望,该技术最终可以消除人们对针头的需求。

能量武器

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图为灵感来自1911年小说的泰瑟枪。

我们离研制出激光枪还有很长的距离,不过美军已经研发了一种用于人群管制的能量武器,名叫“主动拒止系统”(active denial system)。这种非致命性武器的工作原理类似于微波炉,击中目标后会使皮下组织升温,引起极度不适,从而达到驱逐目标的目的。

金沙澳门官网4166,此外,著名的泰瑟枪(Taser)其实是“托马斯·A·斯威夫特带电来复枪”(Thomas A Swift's Electric Rifle)的简称。托马斯·A·斯威夫特是该武器的发明者、NASA研究人员杰克·卡维尔(Jack Cover)童年时读的一本小说中的人物。此书出版于1911年,讲述了托马斯·A·斯威夫特发明了一把可以发射闪电的枪的故事。

威尔斯与阿西莫夫

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在一战开始之前,科幻作家就预言了原子弹的发明,但一直到二战时,人们才真正使用了原子弹。

最了不起的大概要算20世纪出版的一系列科幻小说,它们的预言简直精准得有些恐怖。H·G·威尔斯(HG Wells)在1899年预言了自动滑门的发明,并在1913年所著小说《解放全世界》中提出了原子弹的构想。

艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)则在1964年一篇有关世界博览会的文章中对2014年的情况做出了准确预测,包括全球视频通话、“不算普遍、且差强人意”的机器人、平板电视、早期3D技术、以及自动驾驶汽车等。

隐形“斗篷”

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图为一组扬声器在程序控制下,利用声波产生了隐形的“全息图”。

《哈利波特》和空间旅行作品中,“斗篷”常用来指代隐形能力,让光线在物体周围弯折,从而使物体“消失”。

这一技术是可以在体积较小的物体上实现的。我们可以采用“罗切斯特斗篷”装置(Rochester Cloak),在物体前方放置一组精密排布的透镜,便可使之隐形。但这只能算一种光学小把戏。其它“隐形”技术则是为了让物体无法被微波或雷达监测到,但在实际场景中,它们不可能骗过人类的眼睛。

动力装甲

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钢铁侠的战袍可以让他飞起来,几乎坚不可摧,还能发射能量武器。

从钢铁侠到未来的反乌托邦题材电影,士兵穿戴的动力装甲一直是科幻片中的常见装置。美国军方也对此十分关注。TALOS(即战术突击轻型操作服)常被描述成“钢铁侠战衣”,但比起钢铁侠的装备,它无疑逊色许多。

美国陆军更希望研发一款“智能”紧身衣,能够监控士兵的关键生命体征,并用带有动力的外骨骼增强士兵的力量。有传言称,该装置将由液体材料制成,被子弹击中瞬间即可变成固态。但详细过程究竟如何,我们还不甚了解。

瞬间转移

“瞬间转移”也是科幻片的标配。这一技术也许根本不可能实现,但仍在不断登上新闻头条。

根据量子纠缠现象,如果实验室中的某一粒子状态发生改变,一段距离之外的另一个粒子也会随之发生改变。这样就可以将信息从一处传递到另一处,而不需要发生空间上的移动,也就实现了“量子远距传输”。

但其中涉及的粒子“量子比特”仅能用来传递信息,目前尚无证据表明原子和分子也可以通过该方法传输,更别提人体了。但该技术或许能促进未来新型因特网的研发。

曲速引擎理论

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图为“企业号”宇宙飞船模型,其中采用了曲速引擎技术。

在《星际迷航》和许多其它电影中,“曲速引擎”可以通过弯折宇宙飞船周围的空间,实现超光速航行(但这应该是不可能的)。

最接近现实的一种设想名叫“阿库别瑞引擎”(Alcubierre drive),以提出该理论的数学家命名。该理论提出,我们可以压缩飞船前方的空间、同时扩张飞船后方的空间,这样飞船本身就无需在光速下飞行了。

但该理论同样面临许多实际问题,因此可能永远也不会变成现实。总的来说,NASA也认为该技术不可能实现,虽然他们偶尔也会开展相关研究。(叶子/新浪科技)

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