弯曲空间内首次实现激光束加速

科学日报北京1月16日电(记者方)据物理学家组织网最新报道，美国和以色列物理学家小组通过向白炽灯泡外壳发射激光，首次演示了弯曲空间的光束加速实验，实现了光束轨迹的偏移。这个实验可以用来模拟和研究广义相对论的引力透镜等现象。

此前，科学家已经证明光束可以在平面上加速，使它们沿着弯曲而不是直线的路径前进。新的研究发现，加速光束没有沿着测地线(也称为测地线或测地线，可定义为空间两点的局部最短或最长路径)移动，而是移动了。

在实验中，研究人员首先通过光调制器将普通激光束转换成加速光束，产生的光束在保持形状的同时被加速。然后，他们将加速光束射入白炽灯泡外壳，此时加速光束沿着偏离测地线的轨迹移动。作为对比，研究人员还向灯泡发射了一束普通的激光束，该激光束根据定律沿着测地线传播。通过测量两个轨迹之间的差异，可以确定加速光束的加速度。

平面加速光束的轨迹完全由光束宽度决定，而新的研究表明弯曲加速光束的轨迹由光束宽度和表面曲率决定。

研究人员说，在曲面上加速光束有各种潜在的应用，其中之一是模拟广义相对论现象，进一步研究引力透镜效应、爱因斯坦环、引力蓝移或红移等现象。此外，研究结果还为控制血管、微通道和其他弯曲环境中的纳米粒子提供了新技术。

以色列理工学院和美国哈佛大学联合完成的突破性实验发表在最新一期的《物理评论十》上。该团队目前正在研究光在极薄的弯曲薄膜中传播的可能性，以及激光束是否会影响薄膜厚度。