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一组物理学家建造了可能世界上最温和的“加农炮”,这是一种利用激光推动微小粒子前进的设备,其速度约为普通人步行速度的百分之一。研究人员在发表于9月10日出版的《物理评论快报》Physical Review Letters上的一篇论文中描述了他们的实验装置。
该装置利用了热力,这种热力产生于当悬浮粒子仅在一侧吸收光线而被加热时,导致周围的空气分子在热侧以比冷侧更大的速度从粒子上弹开。为了从这些力中产生宏观运动,堪培拉澳大利亚国立大学(ANU)的Vladlen Shvedov和乌克兰塔夫里达国立大学及其同事使用了一种所谓的光学涡旋管道,本质上是一束具有暗核的激光,形成了一种圆柱形的光管。
光学诱导的热力将粒子——在本例中是微米级弹丸,无论是碳颗粒还是空心玻璃珠——从圆柱壁推开,将粒子捕获在暗核中,同时逐渐推动微小弹丸沿管道向下朝向目标表面。该研究的作者使用这项技术传输了长达1.5米的粒子,但一些粒子花了近三分钟才走完这段距离。