Ученые нашли новый способ создания световых "крючков"

Они утверждают, что особенности изогнутого луча света делают его перспективным для использования в различных сферах науки и техники. Результаты исследования были опубликованы в журнале Optics Express.

Магнитное поле, как пояснили ученые из ТПУ, возникает в результате действия электрического тока или постоянных магнитных моментов некоторых материалов. Например, вокруг Земли такое поле формируется в основном жидким слоем планетарного ядра, содержащего магнитоактивное железо. Это явление имеет важное значение для понимания работы магнитосферы и ее влияния на окружающее пространство.

Интерес к изучению свойств искривленного светового луча растет с каждым годом, поскольку его применение может принести значительные преимущества в различных областях науки и техники. Возможность создания и манипулирования такими лучами открывает новые перспективы для развития современных технологий и научных исследований.

В прошлом году российско-китайский коллектив исследователей разработал метод генерации гигантских сверхсильных магнитных полей, соответствующих по мощности полям черных дыр и нейтронных звезд, которые в сотни тысяч раз превышают земное. Этот удивительный научный прорыв открывает новые перспективы для изучения физических явлений в космосе и на Земле.

Специалистам удалось показать, что генерация сверхсильных полей может сопровождать резонансное рассеяние света на сферах из материала, не проводящего электрический ток. Это открывает возможности для создания новых материалов и технологий, основанных на управлении магнитными полями.

Ученые Томского политеха и Xidian University (Китай) провели исследование, показавшее, что в процессе вращения сфер световые лучи начинают искривляться, а горячие точки на их полюсах, в которых возникают гигантские магнитные поля, из сферических вытягиваются в спираль. Это наблюдение может привести к новым открытиям в области астрофизики и созданию инновационных устройств, использующих магнитные эффекты.

Генерация сверхсильных полей возможна при определенной максимальной скорости вращения, как утверждают авторы исследования. Они обнаружили, что при вращении диэлектрической сферы возникают "кривые" световые пучки как внутри, так и вне ее поверхности, изменяя траекторию распространения света. Этот оптический феномен, описанный Мининым, аналогичен эффекту Магнуса в гидродинамике, где вращающееся тело начинает двигаться перпендикулярно потоку жидкости или газа.

Интересно, что исследование показало, как вращение объекта может влиять на световые явления в его окружении, создавая необычные оптические эффекты. Это открытие открывает новые возможности для понимания взаимодействия между вращением и светом в различных средах. Важно учитывать, что подобные явления имеют аналогии не только в оптике, но и в других областях науки, что позволяет углубить наше понимание физических процессов.

Искривленные лучи, согласно ученым, обладают огромным потенциалом в различных областях применения. Эти лучи могут стать основой для разработки усовершенствованных оптических пинцетов с "фотонным крючком", позволяющих проводить манипуляции с клетками, молекулами и наночастицами. Кроме того, искривленные лучи могут быть использованы для создания управляемых резонаторов и гироскопов, необходимых в системах навигации, мобильных устройствах и других технических устройствах.

Помимо вышеупомянутых применений, искривленные лучи также могут быть использованы для лабораторного моделирования сильных магнитных полей. Это открывает новые возможности для изучения физики формирования галактик и позволяет углубить наше понимание процессов, происходящих в космосе.

Таким образом, искривленные лучи представляют собой мощный инструмент, который может применяться в различных областях науки и техники, от биомедицинских исследований до астрофизики. Их потенциал еще далеко не исчерпан, и дальнейшие исследования в этой области могут принести новые открытия и технологические прорывы.

Томский политех, участник программы "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты", провел исследование, результаты которого могут быть актуальны не только для изучения земных явлений, но и для наблюдения за космическими объектами. Руководитель проекта подчеркнул, что черные дыры и нейтронные звезды, обладая сильным магнитным полем и вращаясь, могут вызывать различные искажения в излучениях, что ранее могло остаться незамеченным астрономами.

Это открытие открывает новые перспективы для понимания космических явлений и может привести к пересмотру существующих теорий о поведении черных дыр и нейтронных звезд. Специалисты теперь могут учесть эти искажения при анализе данных и наблюдений, что поможет более точно интерпретировать происходящие в космосе процессы.

Таким образом, исследование, проведенное Томским политехом, не только расширило наши знания о космосе, но и подчеркнуло важность учета магнитных полей и вращения при изучении космических объектов.

Источник и фото - ria.ru