“偽重力”：科學家用晶體彎曲光線，就像一個微小的黑洞

物理學家扭曲了一種稱為光子晶體的材料，以轉移光的路徑，就像它穿過引力場一樣，正如愛因斯坦所描述的那樣。廣義相對論.

根據(jù)京都工業(yè)大學電子工程師Kanji Nanjyo領導的一個團隊的說法，這一結果對光的控制有影響，特別是因為它與光學和通信技術有關。

“我們著手探索光子晶體中的晶格畸變是否會產生贗重力效應，”北村恭子教授解釋道來自東北大學。

“就像重力彎曲物體的軌跡一樣，我們想出了一種在某些材料中彎曲光線的方法。

從理論上講，任何有質量的物體都應該影響光的路徑。當我們凝視宇宙時，我們可以看到這種影響，因為像星系和星系團這樣的巨大物體如此明顯地彎曲時空，以至于任何穿過它的光都變成了涂抹和扭曲.

隨著物體尺寸的縮小，重力的弱點變得越來越明顯，其翹曲效應變得越來越難以觀察。

科學家們認為，他們可能能夠在較小的范圍內復制這種效果，使用光子晶體.這些是高度有序和重復的納米結構，其中光的折射率周期性地變化，產生彩虹效果;自然界中的例子包括蛋白石,孔雀羽毛，以及閃閃發(fā)光的蝴蝶翅膀.

這些晶體相對容易通過排列兩種與光相互作用不同的不同材料來人工制造。科學家已經注意到在此之前，晶體本身可以作為時空的類比，它們的結構代表一條路徑。稱為測地線.當光穿過其結構時，其通常筆直的路徑可以偏離，就像光可以在空間中彎曲一樣，這是一種偽重力。

研究人員開始嘗試通過實驗扭曲光子晶體來創(chuàng)造和操縱光子晶體偽引力。他們創(chuàng)造了硅光子晶體，并通過變形有序元素之間的間距來引入失真。

這改變了晶體與光相互作用的方式，產生了彎曲的光束 - 就像光圍繞微小的光線通過一樣。黑洞.

在實驗中，他們將光束穿過晶體并觀察它如何以及在哪里出現(xiàn)，驗證了團隊的努力。這可能有助于研究重力 - 我們仍然有這種現(xiàn)象不完全理解- 但也對技術發(fā)展有影響，該團隊說。

“這種太赫茲范圍內的平面內波束控制可以在6G通信中使用，”物理學家藤田雅之說大阪大學。

“在學術上，研究結果表明，光子晶體可以利用引力效應，在引力子物理學領域開辟新的途徑。

該研究已發(fā)表在物理回顧 A.

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