英科學(xué)家建造的“光學(xué)環(huán)諧振器” 圖片來(lái)源:趣味科學(xué)網(wǎng)站
據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道,英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家建造了一個(gè)被稱(chēng)為“光學(xué)環(huán)諧振器”的機(jī)器,在其中,光脈沖圍繞著彼此旋轉(zhuǎn),且控制光之行為的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則不再適用。新研究將有助于科學(xué)家更精確地操控光,進(jìn)而催生新型光學(xué)電路。
在正常情況下,光表現(xiàn)出某些物理對(duì)稱(chēng)性。首先,如果播放一段記錄了光的行為的錄像,然后倒帶,人們會(huì)發(fā)現(xiàn),在兩個(gè)時(shí)間方向上,光的行為舉止一樣,這被稱(chēng)為“時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)性”。其次,光可以作為波傳播,擁有偏振現(xiàn)象,這種偏振通常保持不變,這是另一種對(duì)稱(chēng)性。
但在新研制出的環(huán)形裝置內(nèi)部,光不僅失去了時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)性,而且偏振也改變了。在環(huán)內(nèi),光波轉(zhuǎn)圈并相互共振,產(chǎn)生了外部世界通常不存在的效果。
研究人員此前已經(jīng)知道,在某些情況下,當(dāng)光在光環(huán)內(nèi)彈跳時(shí),它可能會(huì)失去時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)性,光的波峰不會(huì)在這一對(duì)稱(chēng)性認(rèn)為它們應(yīng)該出現(xiàn)的位置出現(xiàn)。但在近日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》雜志的這篇新論文中,研究人員指出,除了上述反常,光的偏振也會(huì)自發(fā)改變。
在最新研究中,將定時(shí)的激光脈沖泵入這款新裝置時(shí),光的峰值以在時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)性下不可能出現(xiàn)的方式排列。當(dāng)光脈沖相互盤(pán)旋時(shí),它們形成的圖案只在一個(gè)時(shí)間方向上起作用。與此同時(shí),光失去了自身的垂直偏振——它的波不再以嚴(yán)格的上下方式移動(dòng),而是形成橢圓形。
研究人員指出,新研究不僅向人們展示了光不為人知的“面孔”,還為操縱光打開(kāi)新的大門(mén),使研究人員能更精確地工作,并研制出新型光學(xué)電路,用于原子鐘和量子計(jì)算機(jī)等設(shè)備內(nèi)。(記者劉霞)